随着5G技术的发展和相关产品的面世,移动通信正在以超乎想象的速度发生变革,为光通信网络创造了新的市场需求。对于有线光接入网来讲,下一步的发展方向是如何在保证用户带宽的同时,实现更便捷、更大容量的接入。超密集波分复用无源光网络(UDWDM-PON)技术可以充分利用带宽资源,扩大用户容量,在实现大规模有线接入网方面具有广阔的应用前景。由于UDWDM-PON波长间隔通常小于0.1 nm,仅依靠激光器自身来保证稳定的波长间隔是不现实的,采用多波长光源是解决该问题的重要思路。本文的目标就是研究UDWDM-PON技术,解决微小间隔下波长的同步和稳定问题,并探索构造多波长光源的方法。本文提出一种基于全网波长同步的UDWDM-PON方案,并完成了系统的搭建和实验验证。选用锁模激光器(MLLD)提供频率梳,作为全网同步的波长基准,保证系统信道间隔的稳定性,并采用注入锁定分布反馈(DFB)激光器的方式,进行微小间隔下波长基准的分离。此外,为保证用户波长基准的准确分离和稳定同步,对DFB激光器驱动电路进行设计和优化,并通过对比实验探究波长自动锁定与跟踪技术,完成了注入锁定的自动化控制。同时应用相干解调技术,实现高效灵活的接收方案。基于以上概念和技术的运用,设计光线路终端(OLT)与光网络节点(ONU),将上下行信道交错分布,完成了信道间隔5 GHz、信道速率1 Gbit/s的8路UDWDM-PON实验验证。另一方面,本文提出一种基于注入锁定产生光频率梳的方法,为构造多波长光源提供了一种可行的思路。具体方案是将正弦调制光注入到DFB激光器中,使DFB激光器对准调制光的一阶边带并进行注入锁定,由于锁定后相位相干,满足发生四波混频(FWM)效应的条件,通过调节注入光功率可以改变DFB激光器的弛豫振荡峰值频率,当调制光频率与该弛豫振荡峰值频率一致时,注入光载波功率得到放大,增强FWM效应,输出光谱被展宽,生成波长间隔为调制频率的频率梳。