由于数据、视频等业务的蓬勃发展,通信网络逐渐从传统的以承载话音业务为主的网络转变为融合的、以承载“三重播放”为主的网络。迅速增长的网络带宽需求对传送网的传输容量提出了较高的要求,而传统的强度调制-直接检测(IM-DD, intensity-modulated direct-detection)技术在面对更高速率的传输时,面临着系统色散、偏振模色散以及非线性等方面的严格限制,已逐渐不能满足传送网容量增长的需求。作为二十世纪九十年代曾蓬勃发展的技术,相干光通信可以更好的传送高速信号并对其中各种损伤予以补偿。因此,相干光通信系统将逐渐成为未来高速大容量传送网的必然选择。基于此背景,本论文对相干光通信系统中的核心技术——相位同步及校正技术进行了深入的、系统的研究。主要研究内容与成果可以分为以下几个部分：1.相干光通信系统的研究背景及其优缺点；2.相干光通信系统的传输特性及关键技术；3.相干光通信系统中的前向相位同步及校正技术研究,分析了几种主要的前向相位同步及校正技术,并提出一种基于对数算法的前向相位同步及校正技术；4.相干光通信系统中的后向相位同步及校正技术研究,分析了几种主要的后向相位同步及校正技术,并提出了一种发射端的后向相位同步及校正技术；5.对相干光通信系统相位同步及校正技术的总结。