硅基调制器具有体积小、功耗低、易集成等优势，但相较于铌酸锂调制器，线性度通常较差，从而限制了其在光载无线等通信系统中的性能。提出一种增强型最大比例混合接收机（EMRC-Rx），用以补偿硅基调制器对无源光接入网络带来的性能下降缺点。EMRC-Rx综合利用直接检测机（DD-Rx）和轻相干检测机（Lite CO-Rx）的优势，借助两种接收方式的最大信噪比占比，可以显著提升接收机的灵敏度，进而解决硅基调制器低线性度导致的系统性能下降问题。实验结果表明，当误码率高于KP4-FEC阈值1.0×10^-4时，相较于DD-Rx和Lite CO-Rx，EMRC-Rx的接收灵敏度分别提升5.5 dB和8.8 dB，误差矢量幅度（EVM）分别提升32.5%和41.1%，系统性能明显得到改善。通过进一步与铌酸锂调制器进行对比发现，相比采用铌酸锂调制器的Lite CO-Rx和DD-Rx，基于硅基调制器的EMRC-Rx的接收灵敏度分别提升3.5 dB和7.9 dB，且可取得与铌酸锂调制器中MRC-Rx接近的系统性能，验证了EMRC-Rx对硅基调制器低线性度带入的性能劣化的补偿效果。本工作对在5G时代利用硅基调制器构建高可靠、低成本的光子集成接入网具有指导意义。

为了在非线性约束条件下达到最大传输距离所需的最佳发射功率，软件定义光纤接入网是发展的必然趋势。就线这为 STM-16和 STM-64在不同波数（4λ、8λ和 16λ）条件下的商用波分复用无源光网络 （WDM-PON），分别对最大传输距离和最佳传输功率进行了建模分析。该网络模型由标准羊模光纤 SSMF-28、采用1：64的无源光分珞器的远端（RN）、光线珞终端（OLT）和光网络羊元（ONU）组成。为了提高网络利 用率和接收端接收效率，分析了不同波长数和传输距离对高这 WDM-PON系统的性能影口；以节约功耗为目的，在发射功率方面，优化了每一个多波段 PON的功率自置。

为了有效降低光接入网系统的成本，提出了一种利用低模式串扰复用器、解复用器和少模光纤实现的双向波长重用的模式复用接入网结构。在下行传输中，少模光纤中的一个模式用于传输光载波，其他模式用于传输下行信号。在上行传输中，光载波被分束到所有的光网络单元，用于上行信号的重新调制。通过利用低串扰的模式复用/解复用器和少模光纤，载波和各个信道可以有效地分离。进一步地，为了减少双向瑞利反向散射噪声，提出上下行传输不同的边带信号。利用该方案，实现了双向对称的基于强度调制和直接检测的2×12.5 Gbit/s正交相移键控正交频分复用信号在4模式11.5 km少模光纤中的传输。

传统的光接入网速率已经无法满足快速增长的互联网流量需求。文章针对当前无源光接入网的发展状况，重点介绍了单波长25 Gbit/s光接入、单波长50 Gbit/s光接入和相干光接入这三种光接入网速率升级的主流技术，分析了其各自的优缺点，并介绍了我们研发团队在这些方面取得的部分进展。

提出和实现了一种新型适用于光/无线混合接入的光子载微波产生方案.该方案利用直接调制分布反馈式半导体激光器可以产生宽谱信号的特点, 将较低频率正弦信号直接调制半导体激光器, 在半导体激光器中进行频谱展宽, 然后把宽谱信号注入到多个半导体激光器中进行相位锁定从而作为相干锁定光源.用上述光源在不同波长加载不同信号进行传输, 在接收端使用不同通带特性的光学滤波器对信号进行处理, 可以选择接收基带信号、光子微波时钟信号、上行光源或不同载波频率的光子微波调制信号.作为验证, 分别完成了2.5Gbps基带信号、20GHz和40GHz光副载波调制信号的产生与接收.因为受限于试验条件, 只进行了原理验证, 但该系统理论上可集成波导设计, 无需高频调制器件, 并可生成更高载频光子微波信号, 有利于未来的光/无线混合接入和超密集波分复用系统.

提出了一种复用技术——正交波形复用(OGDM)，并将其应用于无源光网络(PON)系统中作为上行信号传输。在本方法中，对于N个光网络单元(ONU)端的PON系统，先将N个ONU端信号分别通过强度调制或无载波调幅调相(CAP)技术，调制到N个两两相互正交电波形上，使“1”码对应有波形，“0”码对应无波形，然后再将各路不同的波形信号分别调制到每个ONU用户的激光器上，这些激光器的波长可以是同一个波长；通过光分配网络(ODN)单元合路后上行传输到光线路终端(OLT)端，在OLT端采用相关接收的方法，把接收到的信号和OLT端的本地正交波形作相关运算，利用正交波形的正交性来区分不同ONU端的用户信息。仿真显示在理想情况下，32路ONU信号当采用外调制方式时，每路单独占用10 Gb/s，总带宽为320 Gb/s,可以传输20 km。

目前基于PON(无源光网络)技术的FTTx光接入网正在快速发展，光接入网的维护和管理面临着巨大的挑战，对高效的网络维护和管理手段尤其是业务验收及故障诊断的方法、工具的需要显得尤为迫切。文章从FTTx光接入网维护管理中需要解决的关键问题出发，简要分析了FTTx光接入网综合测试系统功能需求，并在此基础上提出了适合基于PON技术的FTTx光接入网测试架构方案。

在以太网无源光网络帧结构的基础上, 针对正交频分复用无源光网络的特点, 提出了一种适用于正交频分复用无源光网络的媒质接入控制协议.对多点控制协议、控制消息的结构、业务优先级等进行了设计, 提出了一种提供服务质量保障的特殊情况下区别用户服务等级的动态带宽分配算法.该算法引入两级调度的机制, 将带宽资源的分配分为不同优先级业务的调度和同类型业务下不同等级的光网络单元调度.文章对提出协议的时延、丢包率、吞吐量等方面的性能进行了仿真, 仿真结果显示提出的媒质接入控制协议很好地实现了对各业务的服务质量保障, 符合多业务接入对服务质量等的需求.

光正交频分复用(O-OFDM)技术是目前正在研究的热点技术之一。O-OFDM技术应用在光网络中可以有效地提高系统抵抗色散及偏振模色散等效应的能力，从而改善网络的性能。文章阐述了O-OFDM技术的原理，介绍了将O-OFDM技术应用在光骨干传输网中及光接入网中的研究现状，并对该技术的发展趋势以及应用前景做出了展望。

光载波源波分复用无源光网络(WDM-PON)是指用户侧光网络单元(ONU)中采用调制器而无光源，光载波源的生成方式是光载波源WDM-PON的主要问题。利用数据信号直接调制激光器(DML)产生啁啾效应，其频率偏移类似于数字调制中的频移键控(FSK)，由此形成为WDM-PON的光载波源，为无色ONU上行数据信号提供调制传输。研究了下行信号直接调制DML、上行采用外调制方式的双向10 Gb/s WDM-PON系统，仿真实验测试了器件和线路特性对于系统性能的影响，结果表明，系统能够在20 km常规光纤上获得良好性能。