为实现高速长距离光通信,在色散管理系统中进行孤子传输引起了人们浓厚的兴趣。色散管理孤子是一种周期性分布式补偿方案,它使光纤的色散在空间上交替变化,脉冲在传输过程中经历周期性的的展宽和压缩,表现更为稳定。随着光波分复用技术的应用,如光时分复用(OTDM)、密集波分复用(DWDM),比特率、通信容量及中继距离也随之增大,必须考虑光纤的高阶效应对光孤子脉冲的影响。在160Gb/sDWDM色散管理孤子系统中,必须考虑高阶效应对系统的限制,它们分别是三阶色散、自陡峭效应、脉冲内喇曼散射效应和孤子互作用。论文首先对光纤孤子通信的概念、传输理论、研究方法及其控制方案进行总结和评论,然后对DWDM的概念和孤子通信的研究现状进行了评述。接着介绍了色散管理孤子的基本概念、优点及传输性能,详细阐述了本文所采用的对色散管理孤子(DMS)研究的数学模型及其在通信领域中的应用。采用变分法进行解析,得到了高斯准孤子在扰动因素作用下的各参数随传输距离演化的通用公式,并且分析了非线性效应对DWDM系统的影响。然后对DMS系统时域和导频滤波复合控制方案进行了研究,建立了在同时考虑孤子互作用和高阶效应的条件种色散管理孤子的传输方程。采用变分法分析了啁啾高斯准孤子在高阶效应及时域和导频滤波复合控制条件下的传输演化特性。研究了短皮秒OTDM系统和DWDM系统中的色散管理孤子采用时域和导频滤波复合控制高阶效应影响的可行性和有效性,实现了在高阶效应和孤子互作用条件下的稳定传输。对160Gb/s高速DWDM色散管理孤子传输系统的传输特性进行了数值模拟,所得结果与理论分析完全一致,对DWDM色散控制孤子系统设计具有参考价值。