随着光纤通信系统的传输容量和传输速率的不断升级，光纤的非线性效应已经成为制约系统性能的重要因素。非线性问题也已经成为光纤通信系统设计中需要考虑的重要方面。另外，智能光网络的发展也不断的要求光纤通信网络具有对通信链路的自动控制管理功能，实现通信链路的智能连接。当突发业务引起路由发生变化时，需要及时获得信道的传输状态，以此为依据，建立连接。但是，对于光纤信道的监控，并不完善，尤其是针对光纤的非线性效应的监测和调节并没有实现。因此，在深入研究国内外文献的基础上，将非线性相移作为光纤非线性效应对信道影响的参数，该非线性相移将多个不同的非线性效应整合成一个整体，综合了光纤非线性特性作用于光纤的各种影响。并提出了非线性相移的感知模型，利用该模型，可以动态的获得光纤信道中非线性效应对传输信道造成的不利影响，根据要求的误码率BER(BitErrorRate)就可以调节发射功率，传输速率，使信道的传输质量满足上层业务的服务质量QoS(QualityofService)需求。　　 主要完成的工作和创新之处如下:　　 (1)深入分析物理层信道中非线性效应产生机理和主要非线性效应。分析了非线性效应的产生机理并深入分析了非线性效应:自相位调制(SPM，Self-PhaseModulation)，交叉相位调制(XPM，Cross-phaseModulation)，四波混频(FWM，Four-WaveMixing)，受激布里渊散射(SBS，StimulatedBrillouinScattering)，受激拉曼散射(SRS，StimulatedRamanScattering)对物理层信道传输性能的影响。这几个参数较全面的涵盖了物理层信道的非线性损伤。　　 (2)建立了物理层信道非线性损伤的感知模型。通过分析各种非线性效应对传输质量的影响和实验仿真分析，建立了非线性相移（(φ)NL）感知模型，该模型综合了光纤信道中主要的几种非线性效应引起的物理层光信道损伤。　　 (3)建立了非线性相移感知模型参数的监测方案。根据非线性相移感知模型参数的特点，建立了对应的参数监测方案。通过所设计的监测方案，可以动态地观察各个非线性效应对系统造成的影响的程度，并根据这种影响，去确定非线性相移感知模型的参数。　　 (4)建立了非线性相移与信道传输质量的关联映射。为了衡量非线性相移（(φ)NL）对通信信道进而对整个WDM系统性能造成的影响的程度，建立了以Q因子为媒介的非线性相移（(φ)NL）与系统性能的映射关系，最终可以通过系统的误码率去观察非线性相移（(φ)NL）对系统性能的影响程度。　　 (5)对所设计模型在不同的系统条件下，进行了非线性相移与WDM系统性能关系的仿真分析。研究在不同的光纤注入光功率下，非线性相移对系统性能造成的影响并调整传输速率，观察WDM在不同传输速率下信道传输性能的变化，得到在不同传输速率下，系统传输性能发生恶化时，非线性相移的临界值。为了适应DWDM中更多的信道复用，和更高的信道速率，分别对16*40Gbit/s，16*100Gbit/s，32*40Gbit/s的WDM系统进行了仿真，观察传输性能的变化与非线性相移的关系，得到了传输性能劣变时，非线性相移的临界值。