近年来,随着人们对通信带宽需求的迅速增长,光纤通信骨干网上单通道传输速率一直在朝着高速率、大容量和长距离的方向发展。尤其是在掺铒光纤放大器(EDFA)的出现以及各种色散补偿技术的采用之后,光纤损耗和色度色散对系统的传输距离不再起主要限制。然而由此带来另一个问题——原本微小的偏振模色散(PMD Polarization Mode Dispersion)由于在信号的传输过程中不断积累,对光纤通信系统产生了不容忽视的影响。研究表明,当传输速率达到10Gbit/s以上时,偏振模色散(PMD)明显影响系统的传输性能,已经成为限制高速光通信系统传输速率和距离的最终决定因素。因而研究如何克服偏振模色散对传输系统的影响成为一个迫在眉睫的问题。然而,由于偏振模色散是一个随机过程,随着频率和环境温度等条件而随机变化,使偏振模色散的补偿变得非常困难。 如何克服偏振模色散对传输系统的影响目前已成为国际上光纤通信领域研究的热点问题。偏振模色散的研究任务包括基本理论,测试方法,模拟仿真和补偿技术等。 本文首先介绍了偏振模色散的基本原理,包括其概念、特点、基本理论、对通信系统的影响以及各种测量方法及其优缺点。接着研究了偏振模色散的模拟器,建立了偏振模色散的仿真模型,根据琼斯矩阵分析方法,采用蒙特-卡罗方法实现了一阶及二阶偏振模色散统计特性的仿真,对仿真结果进行了讨论,研究结果表明:随着组成模拟器的保偏光纤的段数增加,一阶和二阶偏振模色散的统计分布越接近于理论拟合曲线。比较了两种不同模拟器的组成方法,得到的结果将对模拟器的设计具有得出的结果对模拟器的设计具有一定的实际指导作用。最后,论文对一般单波长光纤通信系统中的偏振模色散的监测与补偿原理与方案进行了讨论和分析,并对几种补偿方法进行了比较,然后针对多波长波分复用光纤通信系统,分析了它可以采用的抑制与补偿方案,指出多信道PMD同时均衡方法将使未来全光网络补偿技术的首选方案。