我国互联网国际出口总容量从2000年初的351 Mb/s增长到2007年初的256,696 Mb/s,7年来累计增加约730倍,2006年一年的增长率就高达88.6%。网络带宽的增长,主要来源于数据传送业务的大幅增长,其中来源于新兴的服务需求越来越多,如点到点互联共享、视频分发传送、多样化业务传送集成等。因此仅仅提高骨干网的传输能力已经远远不够,迫切需要高速、宽带、服务灵活和成本低廉的接入网技术来支持。在此背景之下,全球学术界和工业界都掀起了对光纤接入网的研究热潮。无源光网是未来接入网领域的理想方案,它可以以低廉的成本提供宽带服务。通过全光虚拟专用网技术,无源光网可以支持高效的终端间互联,在终端用户之间建立独立的光信道,从而保证了互连的带宽和可靠的物理层安全性。另一方面,为适应未来服务多样化的发展趋势,无源光网中需要有效地支持各种各样新型业务的传送功能。本文围绕无源光网中的全光虚拟专用网和新型业务传送技术研究展开了如下工作:全光虚拟专用网技术无源光网中的全光虚拟专用网正在快速发展,并且吸引了工业界和学术界的兴趣。在传统的单级无源光网中,本文使用正交调制码型结合波段选择性反射技术,实现了连接不同光网络单元(ONU)的全光虚拟专用网,避免了使用时分复用(TDM)技术所带来的复杂的调度,或者使用波分复用(WDM)技术所需要增加大量新的设备。在两级长距离无源光网中,使用动态波长发射器,第一次实现了全光虚拟专用网功能,并提出了采用FSK/ASK正交调制码型的方案,大大改进了网络的扩展性。而后将全光虚拟专用网技术扩展到城域–接入集成网络中,分别使用波分复用技术和DPSK/ASK正交调制码型技术,实现了跨越多个子无源光网的全光虚拟专用网。新型业务传送技术波分复用无源光网被认为是下一代宽带接入网的最有竞争力的候选方案。新兴的网络接入业务必然对接入网的传送技术提出新的要求。这就需要无源光网技术与时俱进,为新兴的网络接入业务提供灵活、便捷、可靠而又成本低廉的传送服务。本文中提出了两种基于波分复用无源光网结构的新型业务传送技术,一是快速可调的组播功能,二是四重业务传送功能。在组播功能方案中,使用了基于集成双驱动迈克-曾德调制器(MZM)的调制技术,每个用户信道产生一个快速可控的组播载波,供组播信号使用,并且在光网络单元端使用再调制技术,去除了激光器,实现了成本的、效率高、快速可控的组播功能,为未来宽带视频点播、高清电视等业务提供了便捷的服务传送平台。在四重业务传送方案中,使用了调制器的偏置点特性产生副载波调制,结合幅度调制,第一次在同一波长上实现四重服务同时传输的实验演示。该技术为将来语音电信接入网、电视广播接入网、互联网接入网和无线接入网的融合提供了基础,也是多网合一发展进程上的一个里程碑。