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随着以高清视频、IPTV、互动游戏等为代表的高速率高质量业务的发展,用户对接入带宽的需求将持续增加。无源光网络(PON)作为主流接入技术,已获得了大规模应用。针对下一代接入网的高带宽、广覆盖、多业务、支持平滑过渡等需求,波分复用无源光网络(WDMPON)成为下一代PON的主要演进方案之一。本文围绕WDM PON波分复用层功能展开叙述,论文的主要研究工作如下：1.设计了4×10Gb/s WDM PON波分复用层功能实验系统方案本论文设计了4×10Gb/s WDM PON波分复用层功能实验系统方案。本实验方案采用基于可调谐激光器的无色ONU技术,以光放大的方式提升系统光功率预算以支撑长距离广覆盖需求。系统指标为：100GHz通道间隔、单波长10Gb/s速率、传输距离45krn以上、上下各4个通道、系统总容量80Gb/s、支持扩展性。实验测得在丢包率为1E-8条件下,下行接收机灵敏度为-23dBm,上行接收机灵敏度为-25.5dBm。2.设计实现了一种基于可调谐激光器的无色ONU方案本文设计实现了一种基于可调谐激光器的无色ONU方案,该方案采用可调谐激光器作为ONU光源,用铌酸锂MZM光强度调制器调制信号。相比其它无色ONU方案,本方案具有支持高速率、长距离传输的优点。针对该方案,设计了ONU电路板。该电路板可以实现对光模块、可调谐激光器的控制与监测。可以保证10GHz高速电信号在PCB传输线上传输的信号完整性。3.双二进制调制格式传输特性的仿真分析本论文分析对比了AM-PSK双二进制调制的三种方式(非对称延时双二进制调制、延时相加双二进制、低通滤波双二进制)的实现复杂度,认为低通滤波双二进调制方式复杂度低,较适用于支持长距离N×10Gb/s WDM PON系统。本文通过建立NRZ低通滤波双二进制调制的仿真模型,得到了基于该调制格式的信号带宽为9.6GHz,小于传统NRZ带宽。同时,仿真得到1dB色散代价下传输距离为160km。