高速发展的互联网时代,大数据,视频点播、云计算技术等业务层出不穷,通信网络对带宽需求倍增,接入网络面临前所未有的压力。光纤接入由于超宽的的传输带宽成为接入网的主流技术,而时分波分堆叠复用光接入网络(TWDM-PON)是GPON和EPON的平滑升级,因此成为下一代接入网技术的优选技术方案。随着各种业务的不断扩展,本地通信业务量不断增大,在TWDM-PON中解决本地互联通信,可以大大的节约下行带宽,防止网络堵塞,对网络性能起着至关重要的作用,具有广阔的发展前景。本文首先在TWDM-PON系统中实现了本地互联技术,在不改变原有网络的基础上,通过在ODN处加入一些无源光学器件,组成本地组播单元,本地组播单元通过高非光纤的四波混频效应实现信号的组播进而来实现ONUs的本地通信。本文对所提方案进行了仿真验证,仿真结果表明,整个通信系统的误码率很低而且眼图效果很好,进而证明了方案的可行性。同时,本文对40Gb/s光接入核心光电子器件与模块展开调研,研究主要的技术和关键参数,设计实现了硬件电路设计和软件控制,为光模块评测提供基本测试环境。作为TWDM-PON系统的核心部件,研究TWDM-PON光模块的结构特点,学习核心参数关键技术,有利于我国突破关键器件的瓶颈,进而推动我国光网络的发展。