波分复用(WDM)技术的发展推动了下一代的通信网络的结构体系的变革。WDM网络体系的发展需要灵活、可靠、实时的网络管理控制技术来发挥光网络的优势。由于光网络物理结构本身导致的信号传输损伤,使得进行网络资源分配与控制的节点管理模块在进行路由与波长分配时必须考虑物理层的特性,以保证网络的可靠性与服务质量。光纤链路中光信号的传输损伤来源于光纤色散、非线性等多种因素,需要建立光信号传输以及与各个网络器件的模型方可实现传输损伤的评估。本文致力于研制基于元件库的WDM光网络高速光信号传输损伤综合评估软件,重点建立了光纤、掺铒光纤放大器(EDFA)、光发射机、接收机等网络器件的虚拟元件库结构和模型,给出了点到点的物理层链路波形、误码率特性评估方法,编制了物理层传输损伤仿真软件,同时实现了图形化用户界面。为WDM光网络的设计优化等工作提供了便利的分析工具。论文第一章首先简述了光网络技术的发展概况,重点介绍了光网管理与控制的系统构架、波长分配与路由技术,网络中主要器件引入的传输损伤,以及在最近几年兴起的微波光子网络技术。第二章介绍了光网络传输性能综合评估仿真软件的设计方案与软件结构。第三章为WDM光网络链路信号的传输分析,从数理分析模型入手将网络元件的模型设计成具体的软件模块,构成虚拟的元件库,从系统的角度,提出了完整的物理链路性能的评估方法,并通过于实验数据的对比验证了模型的正确性。第四章讨论了WDM光网络光传输链路元件模型及信号的传输损伤,较为详细分析了光纤中引起传输损伤的各种效应,如色散、自相位调制、交叉相位调制、四波混频等,采用数值计算的方法,建立了对光纤性能的评估方法,构成了光纤元件库框架和光通信元件库。第五章基于已研制的软件,模拟和仿真了在通常配置条件下的光链路中波形的传输特点,计算了链路误码率特性,得出了与实际较为一致的结果,从而验证软件的可行性和实用性。