研究了基于光梳状波的正交频分复用-无源光网(OFDM-PON)下行相干检测实验系统的结构和数字信号处理算法，采用多波长的光梳状波发生器作为光线路终端光源，其中一个波长作为传输OFDM信号的信号光，相邻的光波长作为本振光。基于该系统，光网络单元端的相干接收可以实现光相位噪声抵消。由于没有载波偏移和光相位噪声，数字信号处理过程被简化。比较了导频辅助(PA)算法、最大似然(ML)算法和PA+ML算法3种相位估计算法的性能。研究结果表明，PA+ML算法能获得更好的性能，可以将导频子载波的数目减少至2，并且接收机灵敏度可提高至-30 dBm。该OFDM-PON系统的硬件和软件设计有望成为下一代光接入网络的解决方案。

对正交频分复用无源光网（OFDM-PON）的上行通道物理层的吞吐量进行研究。OFDM-PON在光网络单元（ONU）端采用反射式半导体光放大器（RSOA）作为无色光源，实现双边带光强度调制，并在光线路终端（OLT）采用加半导体光放大器（SOA）前置放大的PIN光二极管做直接检测。基于一个RSOA的窄带相干积分模型，采用对有源区中载流子速率方程和光波传播方程的微扰解对RSOA的动态电光调制特性和频率啁啾特性进行理论与实验探讨，证明RSOA具有低通调制特性，其3 dB截止频率关联于偏置电流和输入光功率。利用RSOA的频率啁啾和SOA的高通增益特性，并将RSOA与中心波长蓝移的光滤波器级联，实现光学均衡，把上行通道的3 dB截止频率从1.5 GHz扩展到2.2 GHz。进一步采用自适应比特加载的调制格式，使通过一个RSOA的上行数据吞吐量可以达到4 Gb/s以上，则一个包含10个ONU的OFDM-PON的上行吞吐量可达到40 Gb/s。