随着互联网容量的快速增长，光纤通信向着大容量、高速率、长距离的方向不断发展。为了更有效的利用带宽资源，信道间隔也来越窄。多信道高速传输时，必须在网络关键位置对各个光信道的波长、功率、信噪比等进行监控，因此DWDM系统中的光信道监测模块（OPM）就显得尤为重要。本论文改进了传统的光栅分光的光学结构，设计了一种基于频谱的光信道监测器件，用zemax经行了光路的性能仿真，采用matlab搭建模型，模拟监测16信道200G间隔的DWDM信号的信道参数。本论文介绍了各种类型的OPM的基本原理和优缺点。通过zemax仿真分析了光栅分光的光路特性与光纤准直器、扩束棱镜、衍射光栅、分析透镜等基本光学元件参数之间的关系。仿真结果表明，在光栅分光的光路中，使用非对称的分析透镜结构，可以在光路体积不变的情况下，线色散和光斑尺寸变为原来的两倍，从而提高器件的分辨本领。matlab搭建的系统模型表明，本论文所设计的光信道监测系统可以准确的监测光信道的中心波长和信道功率。监测误码率时，带外测量法可以得到较为精确的结果，带内测量法则误差比较大，减少误差需要对接收到的原始光强序列进行消卷积运算。本论文对矩阵的消卷积算法进行了研究，结果表明，在光斑尺寸和探测器单元尺寸之比较小的前提下，消卷积效果比较理想。