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近年来，无源光网络(PON)技术由于其具有容量大、传输距离长、成本低、全业务支持等优势得到了快速的发展。波分复用无源光网络(WDM-PON)支持大分光比，并且对调制格式和传输速率透明，具有良好的扩展性，受到了广泛的关注。反射式半导体光放大器(RSOA)被认为是解决WDM-PON上行无色性问题的有效办法，但RSOA存在带宽低、偏振敏感等问题，严重限制了WDM-PON的上行速率。 针对上述问题，本文讨论基于RSOA的WDM-PON上行方案的改进。论文提出引入偏振复用以有效提高上行速率，研究采用RSOA和相干检测的相结合的上行方案优化功率预算，研究光梳作为多波长频率源的中心波长分发，上行RSOA放大和调制的WDM-PON结构。主要内容如下: (1)研究了RSOA结合相干接收技术对WDM-PON上行功率预算的提升。同时讨论了影响RSOA的调制性能的因素，对RSOA的参数优化展开了实验研究。 (2)针对RSOA带宽受限、偏振敏感的问题，提出了基于单载频频域均衡(SC-FDE)的偏振复用相干接收的WDM-PON方案。论文先通过马赫-曾德尔(MZ)调制器验证了实数信号的偏振复用相干接收的可行性，然后对提出的基于RSOA的偏振复用相干接收的WDM-PON方案进行仿真和实验验证。 (3)提出了光梳作为多波长频率源的下行分发中心波长、利用RSOA放大和调制的回返式WDM-PON结构。论文分别基于MZ调制器和RSOA，对这种基于光梳源的WDM-PON进行了实验验证。