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随着数据量的增长,对长距离通信系统的传输容量的需求也在不断增加,链路数据传输容量将由现有的40Gb/s扩容到100Gb/s甚至更高,通信链路的设计和实现也变得复杂化,因此需采取一定措施来提高通信质量。光通信系统中的色散管理可以采用色散补偿光纤进行,包括：预补偿,后补偿或将两种补偿结合在一起的对称补偿方法。实际操作中,预补偿和后补偿采用较多,因为相比对称补偿方法,灵活性更大,但对称补偿方法对性能的改善效果最好。光纤损耗通过光放大器补偿,例如掺铒光纤放大器(?)(Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA)但会引入噪声,在接收端接入滤波器有助于减少噪声。光相位共轭技术结构简单,用来补偿克尔效应和均匀色散非常有效,可以改善传输链路的鲁棒性。但由于其补偿位置受链路和信号制约,因此灵活性不够。本论文提出了一种改善信号质量的链路外光谱变换(Spectral Inversion, SI)技术,用于100Gb/s的长距离强度和相位调制系统。该方法采用了一种光信号后优化模块OSPO (Optical Signal Post-Optimization),该模块由OPC (Optical Phase Conjugation)单元加上高非线性系数光纤构成。OPC或SI单元由四波混频器件实现,例如高非线性光纤加上半导体光放大器。模拟表明,加上该OPSO模块后,对于40Gb/s的单通道差分相移键控(Differential Phase Shift Keying, DPSK)系统,在传输距离分别为1500、1800和2100千米时,Q参数提高2dB；对于100Gb/s的单通道差分正交相移键控(Differential Quadrature Phase Shift Keying, DQPSK)系统,在传输距离分别为2000、2500和3000千米时,Q参数提高1.5dB；对于100Gb/s的5通道WDM系统,在传输距离分别为2000和2500千米时,Q参数提高1dB,其非线性阀值也提高了1dB。为了验证方案的有效性,我们对传输距离超过300千米的OOK (On-Off Keying)系统和DPSK系统进行了实验研究,实验数据结果表明,系统Q参数提高了1dB。在接收端采用光谱反演技术不仅可以提高光信号质量,而且在用于数字后向传输情形时更为灵活,不会产生计算繁琐的问题,也无需事先知道光链路的配置情况。