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编解码器作为OCDMA系统中的关键器件，对系统性能的提高起着至关重要的作用，在现有的光码分多址编解码方案中，光纤布拉格光栅的相位编解码器具有成本低廉、损耗小、性能良好等特点，成为未来光码分多址复用系统编解码技术的主流方案。
本文简单回顾了光纤通信的发展历史和几种复用技术，介绍了光码分多址复用系统的结构、优势和常见光码分复用系统的编码方案。文中从光纤光栅原理开始，介绍了光纤布拉格条件及其数值解析方法，给出了在弱反射条件下光栅反射率的表达式，详细分析了光纤布拉格光栅的脉冲响应与其编解码原理。本文从数学上了推导了等效相移原理，该方法可以将精度要求从纳米量级降低到微米量级，大大降低了制作成本，第一次提出了多重等效相移编解码器，从理论上进行了验证，与传统等效相移编解码器相比，保证了原先的性能，为系统的安全性能提供了一个新的自由度，但是基于多重相移的引入增加了光栅长度，这在无形当中也提高了系统的性能，对这种编解码方法进行了改进，在不增加光栅长度的情况下，在不同位置引入不同的相移，在同一序列情况下，同样实现了非匹配解码。基于等效相移的采样结构引入了多个影子光栅，在光码分复用系统中，因为+1(或-1)级具有高的折射率调制和低的覆层模损耗，通常情况下仅选取+1(或-1)级影子光栅作为编码/解码带宽，但是此时其余各影子光栅，尤其是0级和-1级(或+1)级影子光栅会对系统性能产生极大地负面影响。提出了二次及二次以上的多次曝光技术，有效降低了尤其是0级影子光栅对编解码器性能的影响，提高了其性能。
基于等效相移的编解码器在性能与精度上具有其他编解码器无法比拟的优势，但是不同中心波长与谱宽的光源入射时，受编码带宽的影响，存在着编码效率降低的问题。为此，文中分析了光源谱宽与编解码器性能的关系，通过仿真，得到光源谱宽与编解码器互相关性能之间的关系，选取了折中参数。光纤光栅本身对环境的要求比较苛刻，环境微小的变化便会引起光栅特性的改变，对编解码器进行了封装，一种方法是采用不同热膨胀系数材料管式封装温度补偿法，另一种方法是采用自制的波长可协调密封封装箱。
本文介绍了本实验室刻写光栅的原理方法，制作了基于多重等效相移的编解码器，并在系统上进行实验验证，在实验上证明了该种方法为系统的安全性能提供了一个新的自由度。还制作了基于二次曝光技术的编解码器，通过测量光谱图、时延曲线等参数，仿真了编解码器性能，消除了0级编解码器性能的影响，提高了其性能。在没有阈值器件的情况下，成功演示了10Gbit/s单用户背靠背、60km无误码传输实验和10Gbit/s双用户背靠背、60km无误码传输实验。