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在波分复用(WDM)系统中，比特速率的急剧提高带来了许多极限性的挑战。比如系统对色度色散(CD)与偏振模色散(PMD)容限降低，非线性效应影响严重，光信噪比(OSNR)劣化等。因此，需要综合采取各种相关技术来克服这些限制因素，而在系统中使用先进的光调制格式便是其中的最为有效的手段之一。近年来，相位调制格式差分四相相移键控(DQPSK)由于在系统中优异的性能引起了研究人员的极大关注。在WDM系统中使用DQPSK调制技术能够提高系统对CD、PMD以及非线性效应的容限，延长了传输距离。而在DQPSK系统的接收端，需要有光解调器将相位调制信号转换为强度调制信号从而提取载波相位中所携带的信息，因此光解调器DQPSK系统中的最重要光学器件之一。本文对光DQPSK解调器进行了研究与设计，主要完成的工作如下：(1)设计了一种单个MZI型的DQPSK解调器，此种解调器只需要一个MZI和一个2×490°hybird即可实现信号的解调，相对于传统的2个MZI型的DQPSK解调器，具有体积小，且只需要一个反馈回路控制器，降低了成本，符合商用要求。然后对这种单个MZI型DQPSK解调器中各个子结构如3dB耦合器、2×490°hybrid、FSR、金属薄膜加热器进行理论分析，并用FD-BPM算法对各个子结构和整个DQPSK解调器进行了模拟仿真。(2)实际制作了这种单个MZI型的DQPSK解调器，详细介绍了DQPSK解调器关键指标的定义和测试方法。重点分析了半波片减小偏振相关频率漂移(PDFS)的原理，在此基础上提出改善PDFS的优化设计方案，并通过实验进行验证。同时为了使石英半波片取代昂贵的聚合物型半波片，本文提出两种优化方案，一种是在插入半波片处引入楔形波导结构，另一种是在插入半波片处引入周期片段波导(PSW)结构，这两种方法都可以降低由于石英半波片厚度太大而引入的较大附加插损，文中对这几种方案分别进行理论分析和用FD-BPM算法进行了仿真，并实际制作带有这两种波导结构的芯片，进行实验验证。最后本文介绍了调谐时间的测试实验，实验结果表明，PLC型DQPSK解调器调谐时间只有500s，远远优于光纤型和晶体型DQPSK解调器，更加能满足商用要求。