近年来,随着人们对网络带宽需求的不断增加,“带宽耗尽”问题日益凸显。而作为骨干网传输的重要媒质——单模光纤,因其固有的非线性效应和放大器的自发辐射噪声,容量越来越接近香农极限。为了解决这一问题,基于少模光纤的模分复用技术应运而生。模分复用技术利用少模光纤中各模式的正交性独立传输信息,从而成倍提升通信系统的传输容量。但少模光纤模分复用系统存在自身特有损伤:模式耦合(MC)、差分模式群时延(DMGD)以及模式相关损耗(MDL),会使接收信号发生信道串扰与码间干扰。在以往的研究中大多只考虑模式耦合以及差分模式群时延的共同影响,而忽略了MDL。然而,实际模分复用系统的模式相关损耗是不可避免的。不同于其他损伤,MDL会破坏传输矩阵的正交性,从而限制传输系统的容量。因此,研究MDL存在条件下模分复用系统解复用技术至关重要。本文主要立足于MDL存在条件下少模光纤模分复用系统的解复用技术研究。分析少模光纤模式正交性、少模光纤模分复用系统的特有损伤,重点研究MDL的产生机理及其对系统性能的影响。在此基础上,依据矩阵传输模型搭建少模光纤模分复用仿真系统。探究了MDL存在条件下均衡算法的解复用效果以及对MDL的容忍度,并提出了光器件联合均衡算法的MDL补偿技术,取得了较好的补偿效果。本文具体工作如下:1.依据光波导理论,理论分析了少模光纤的模式正交性。概述了少模光纤模分复用系统的构成和工作原理,研究了模分复用系统的损伤特性,重点分析了模式耦合、差分模式群时延、模式相关损耗的损伤机制。2.根据矩阵传输模型,综合考虑模式相关损耗、模式耦合以及差分模式群时延对于系统的影响,建立少模光纤链路传输模型。并依据链路模型,利用VPI Transmission Maker 8.7,结合MATLAB,搭建了6×6 MDM仿真系统。3.深入研究了MDL的损伤机理。理论分析了MDL对系统传输矩阵正交性的影响,进而研究了MDL与系统传输容量和误码性能的相关性。仿真验证了MDL对于系统性能的影响。4.研究了MDL存在条件下MDM系统的解复用算法。分别将FD-LMS、FD-ICA、FD-IVA算法用于MDL条件下MDM系统的解复用,在不同耦合系数情况下,对比分析了系统有无MDL条件下的解复用效果以及算法对MDL的容忍程度。仿真结果表明:强耦合可以有效的抵抗MDL,且在系统MDL较小时,均衡算法的解复用效果较好。5.提出了光器件联合均衡算法的MDL补偿技术。通过使用光学器件来减小模分复用系统中的MDL,而系统残存的MDL则由均衡算法来补偿。分别将模式扰模器、增益均衡少模EDFA与FD-LMS、FD-IVA算法结合,仿真验证了该方法的解复用性能,并与单独使用均衡算法补偿MDL的解复用效果进行对比。结果表明:光器件联合均衡算法的方法能更好的补偿MDL引起的信号损伤,有助于实现MDM系统的长距离传输。