随着接入网用户对带宽需求的持续增长,传统的基于点到多点结构的时分复用无源光网络(TDM-PON)由于所有用户分享信道带宽,已无法满足用户未来的需求。波分复用无源光网络(WDM-PON)实现了点到点的连接,为每个用户提供专有波长,被普遍认为是未来宽带接入的代表性技术。WDM-PON的关键在于:要求采用低成本、“无色”的光网络用户单元(ONU),从而避免波长选择器件所带来的安装、运营以及维护成本的增加。波长重用的WDM-PON是实现ONU“无色”化的较好方案。论文首先介绍了WDM-PON的结构和特点,分析其相对于传统PON的优势以及存在的问题。其次,描述各种低成本实现“无色”ONU的WDM-PON方案,其中基于反射式半导体光放大器(RSOA)的波长重用WDM-PON系统是本论文研究的重点。然后,从理论和实用角度分析了关键器件SOA的工作原理,各种特性和如何选择使用SOA。设计和制作SOA的温度控制电路和Gb/s级高速功率驱动电路,并调试成功。最后,实验研究了采用5Gb/s曼彻斯特编码下行信号,1.25Gb/s NRZ编码上行信号的基于RSOA的波长重用WDM-PON系统的性能。研究结果表明,相对于NRZ调制格式,这种采用曼彻斯特编码下行信号的波长重用WDM-PON系统可获得更好的功率余量。尤其是在上下行信号速率非对称的网络中,该方案具有更加明显的优越性。