提出一种基于光梳状谱发生器(OFC)和注入锁定本地激光器的相干正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)系统,通过理论计算及实验得出OFDM信号功率、本振光(LO)功率和注入比的最佳值。并对经过25 km单模光纤(SMF)传输后用半导体光放大器(SOA)、宽线宽从属激光器和窄线宽从属激光器提供外差接收本振光波的3种下行传输方案的误码率(BER)性能进行对比。实验结果表明激光器注入锁定不仅可以改善接收灵敏度,而且接收性能不受从属激光器固有线宽的影响,并能为上行传输提供相干光源。因此系统成本大大降低,为光相干检测技术在接入网和数据中心互联中的应用提供了可能性。

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。

论述正交频分复用无源光网(OFDM-PON)与波分复用无源光网(WDM-PON)的联系和区别，指出WDM-PON 实际上是一种光接入网的物理层技术，它只有和别的媒质访问控制(MAC)技术结合起来才能完成数据通信系统和网络的功能。而OFDM-PON是工作于正交频分多址(OFDMA)MAC技术的光接入网，它的光网络单元(ONU)虽然必须占据不同的光谱，但它不是WDM-PON。从光差拍干扰(OBI)和MAC两方面阐明OFDM-PON的概念，以利于OFDM-PON技术的开发和相关标准的制订。

针对应用于毫米波光纤无线通信(ROF)系统的光学倍频毫米波生成方法, 探讨了光纤色散造成的毫米波幅度衰落问题。提出使用双电极马赫曾德尔光调制器(MZM)生成毫米波的方案: 光波进入双电极MZM的两臂后分别由同频反相的微波信号调相, 然后叠加完成相位强度转换。已调光波经光纤传输后再经光电转换产生调相微波的高次谐波, 实现所需毫米波的生成, 其幅度的最大化只需调整调相指数即可完成。就两种不同偏置状态的毫米波生成系统的色散衰落特性进行比较, 发现两臂直流偏置端都接地的双电极光调制器ROF系统的色散性能更好, 光纤色散不会导致奇次谐波的出现, 也不会出现偶次幅度衰落到0的情况。上述数学分析的结论通过仿真、实验得到了验证。

研究了1 550 nm长距离光纤CATV系统中由自相位调制和色散引起的组合二阶互调劣化及其补偿问题.得出了在自相位调制和色散情况下，多级掺铒光纤放大器级联的光纤CATV系统组合二阶互调指标的计算公式.在采用啁啾光栅进行色散补偿时，对该组合二阶互调计算公式进行了修正.分析结果表明，色散补偿器的位置对补偿效果具有很大影响，理论模型计算可以得出色散补偿器的最佳位置，计算结果得到了系统仿真的验证.

文章提出一种将光相移键控(PSK)调制用于基于谐波生成原理的毫米波光纤无线电(ROF)下行链路系统，在生成毫米波的同时，实现了二进制相移键控(BPSK)调制，并且通过加入并行光载波抑制双边带调制(DSB-SC)支路实现了导频的产生，供毫米波下变频之用。仿真结果验证了毫米波的产生和信号的调制解调过程，证明了该下行链路系统的可行性。

针对光学倍乘法生成的毫米波幅度难以调整到最佳的问题,提出使用双电极Mach-Zehnder调制器生成毫米波的方案。光波进入双电极调制器分为两路分别由两反相的微波信号调相,叠加后产生FM-IM转换效应,经光电转换后产生的高次谐波含有毫米波成分,只需调整调相指数就可使所需的毫米波幅度最大。另外还提出用子载波调制并充分利用MZ强度调制器的非线性特性实现为上行链路提供远程本振的方法。仿真系统实现了数据在上下行链路的传输,证明基于该毫米波生成技术和远程本振产生方法的毫米波ROF系统的可行性。

文章以Matlab为编程、分析工具，运用上、下行链路分离正序法对60 GHz射频光纤(RoF)系统进行功率设计、计算及分配，其中包括对RoF系统中光器件光功率的设计、无线传输部分电功率的估计以及对上行链路重要接收点的信噪比分析。通过系统的功率分配设计，对RoF系统的可实现性、合理性和稳定性做出必要的分析。最后，依据设计方案和功率计算结果，建立实际、可行的60 GHz RoF系统。

在传统毫米波四参数模型的基础上,通过分析60GHz毫米波特有的传输特性,运用大、小尺度衰落概念模拟幅值,同时改用延时箱对时延的模拟,构造出符合60GHz毫米波特性、复杂度较低、模拟效果较好的时域模型.根据该模型,用Matlab进行编程仿真.通过仿真结果的分析,该模型完全符合60GHz毫米波的物理传输特性,而且还能较准确地进行统计分析,达到了对60GHZ毫米波进行快速模拟,快速分析的目的.