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.2.1 研制铌酸锂调制器多波长光发射端机光发射机的稳定度直接关系到传输系统及网络的性能。在深入研究偏振扰动对发射端机调制信号强度噪声影响的基础上，除了对光发射源采取温度、输出功率控制外，本项研究采用了铌酸锂光强调制器的偏置点自动控制技术、保偏耦合技术，实验结果证明可以大大提高光发射端机的稳定性。利用研制的16×10Gbps铌酸锂调制器多波长光发射端机，成功实现了16×10Gbps 400km G.652光纤传输系统10小时无误码连续工作。
1.2.2 建成大容量、长距离DWDM光传输系统建成的DWDM光传输系统传输容量为200Gbps，实验室模拟传输距离为400公里。单信道速率达10Gbps以上的光信号在G.652光纤传输时，光纤色散和非线性会导致光脉冲畸变，使系统传输性能恶化。因此，在单信道速率达10Gbps以上的传输系统中光纤色散和非线性效应成为限制系统传输距离的主要因素，必须综合考虑光纤色散和光纤非线性效应对系统性能的影响，进行色散管理。本传输网络中采用色散补偿光纤（DCF）和自行研制的啁啾光纤光栅两种技术进行色散管理。
1.2.2.1 利用DCF进行光纤色散管理在深入研究色散补偿光纤(DCF)在系统中的配置、光纤的非线性效应、级联EDFA的ASE噪声积累以及EDFA的增益饱和等因素对系统传输性能影响的基础上，通过在传输网络中采用预补偿、后补偿、欠补偿的色散管理技术；偏振复用技术；光纤链路段的优化配置以及EDFA的增益钳制技术，可以有效提高网络的传输性能。在清华大学、北京大学和中科院三点构成二纤双向环网中成功实现了总容量为200Gb/s（16×10Gb/s(东向)+16×2.5Gb/s(西向)）、距离为400公里（G.652光纤）、各个波长信道的传输功率代价均小于2dB（误码率=10-10）的网络传输。
1.2.2.2 利用啁啾光纤光栅进行色散补偿啁啾光纤光栅色散补偿器具有体积小、成本低、无非线性窜扰、色散补偿量大等优点。本项目在深入研究啁啾光纤光栅色散补偿技术的基础上，克服了光栅制作中的诸多技术难点，成功实现了4个波长信道400公里G.652光纤的色散补偿，补偿后各个波长信道的传输功率代价均小于2dB（误码率=10-10）。
1.2.3 攻克光层网络自愈保护关键技术难题在光子层实现网络的自愈保护是IP/DWDM技术中的关键，是新一代光传送网络(OTN)中必备的一项重要网络功能。通常，网络的自愈保护方式包括复用段保护和通道段保护两种。复用段保护具有简单、容易实现的特点，是目前光子层保护中主要采用的方式，但是复用段保护在自愈保护的灵活性、支持不同业务类型以及不同的服务质量等方面远不如通道段保护。而通道段保护的主要难点是结构复杂、实现较难，但却能够满足未来网络的需求。考虑到本网络是为未来网络技术研究的试验平台，在本项目研究中提出并开发了一种基于二纤双向环网的波长通道段保护（BWLSR/2）的光子层自愈保护技术。
其基本方法是在环的东向和西向采用不同的波长，当需要保护时断纤两端的节点将需要保护的信号倒换到相反的方向,实现光信道的自愈保护。光网络层的自愈保护盘负责监视光信道的状态和波长信道的倒换。本保护系统可以在10ms以内检测到光信号的丢失，当确定需要保护时，对相应节点进行信道倒换，完成对业务的自动保护。进入保护状态以后，自愈保护盘会每隔一定时间就进行一次检测，自动测试断纤是否已经修复，当发现断纤已经修复后将自动恢复使用正常的传输线路。整个过程用时控制在50ms以内，达到了光网络最高级别保护时间的要求。
在波长的分配上本保护系统进行了改进。传统的方法是将波长按顺序分为两组，分别在两个方向传输，这样正常时光纤中只有前一半波长或后一半波长，信道间隔仍为100GHz（以本系统16波100G间隔为例）。本实验中将波长分为奇数和偶数两组，正常时光纤中为奇数波长或偶数波长，这样信道间隔从100G增加到200G，大大改善了系统性能,并有利于系统向更高速率发展，实验数据也有效地说明了这一点。配合最新的interleaver器件还可以在不用增加保护用器件的情况下增加波长数，具有波长模块性。因此，这种方式在旧系统升级或建设新系统时为以后升级留有余地等方面有着很高的灵活性和实用价值。
在信号的检测机制上考虑并利用了EDFA的自发辐射，有效提高了故障判断的可靠性，并达到了较快的检测速度。其保护和恢复过程都不需要网管系统的支持，不需要在监控信道中传递APS信息。这样，本系统可以加载在任何供应商提供的二纤双向环网设备上，使其具备光子层的自愈保护能力。本系统的CPU系统具有与多种数据接口设备进行通信的能力，在软件中加入通信函数就可以在网管系统中对保护单元进行监控和管理，使此保护单元成为系统的组成部分。同时，采用这种方式可以摆脱自愈保护子系统对网管系统的依赖性，即使网管工作站或网元管理盘死机，保护系统都可以正常工作，从而尽可能高地提高了传输系统的生存能力。而目前国内外的系统采用的多是网管系统管理的保护方式，一旦网管系统或OSC信道出了问题，自愈保护也就无法继续正常工作，系统生存能力受到极大的威胁。
在自愈保护软件的设计上，整个软件采用了管理者/代理（M/A）的管理模式，负责监视保护倒换光开关的状态，以便对网络进行可视化监控。光开关的状态信息通过盘控器上报给网元管理盘（EMU），后台网管通过轮循EMU得到光开关状态信息。自愈软件是在UNIX操作系统上开发的，界面上的图像采用了兼容WINDOWS下的格式，自愈软件能够完成实时地网络自愈功能（50毫秒以内）。
本系统所采用的光子层的自愈保护技术具有Э啃愿摺⑺俣瓤臁⑹褂昧榛罘奖恪⒓嫒菪院谩⒖衫┱鼓芰η俊⑸?婺芰η康忍氐悖?撬?嘶分凶酆闲阅芙虾玫囊恢肿杂?；し椒āD壳?该技术的使用在国内外的其它商用或试验网络中均未见报道。
1.2.4 实现全光波长转换在DWDM光传输系统上构建高速计算机互连网络，需要解决IP路由器光输出转换为DWDM系统标准波长的光波长转换技术问题。光波长转换器是IP路由器接入DWDM系统的必备单元，采用"光-电-光"（O-E-O）实现光波长转换是目前最为成熟的技术，被大多数的商用网使用。而全光波长转换技术则是一种正在研究的技术，代表着该技术的发展方向。在本传输网络中采用了这两种技术实现光波长转换。研制了10Gbps和2.5Gbps的"光-电-光"（O-E-O）光波长转换实用化设备；利用半导体光放大器非线性效应实现了10Gbps的全光波长转换，并在抑制半导体光放大器码型效应、提高信噪比方面取得了创新成果。
1.2.5 密集波分多路复用DWDM光纤传输系统的创新点本项研究在以下几方面取得创新性研究成果，达到国内领先和国际先进的技术水平：
(1) 研制成功1.6×10Gbps铌酸锂调制器多波长光发射端机，波长复用能力达到16波、100GHz间隔。
(2) 建成传输容量为200Gbps、传输距离为400公里的DWDM光传输系统，传输性能达到功率代价小于2dB@BER=10-10。
(3) 开发一种基于二纤双向环网的波长通道保护（BWLSR/2）的光子层自愈保护技术，系统的自愈恢复时间在50毫秒以内。
(4) 研制了10Gbps和2.5Gbps的"光-电-光"（O-E-O）光波长转换实用化设备；利用半导体光放大器非线性效应实现了10Gbps的全光波长转换。
1.3 高速计算机互连网络"高速计算机互连网络"的研究目标是：自主设计并建设我国第一个下一代计算机互联网络示范平台，推动我国下一代互联网关键技术和基础理论的研究，为开展高速互联网络重大应用研究和中国加入国际下一代互联网络研究提供最为关键的支撑环境。
项目的研究内容涉及网络基础设施和网络服务两个组成部分。在网络基础设施方面，建成了基于密集波分多路复用DWDM光纤传输系统的下一代高速计算机互连网络，最高传输速率达到10Gbps；建成了高速网络互连交换平台DRAGONTAP，实现了与国际下一代互联网络的互连，并与国内其他学术性网络实现了互连。在网络服务方面，开展了组播multicast、服务质量控制QoS、IPv6、开放式网络管理等试验研究，并在此基础上开展了高速互联网络理论体系以及下一代高速计算机互连网络相关基础理论的研究。