PON自从在20世纪80年代被采用至今已经历几个发展阶段，电信运营商和设备制造商开发了多种协议和技术以便使PON解决方案能更好的满足接入网市场的要求。由于GPON系统在现有PON系统中可达到的总效率最高，等效系统成本最低，加之具有全业务支持能力，GPON的前景被普遍看好并成为了目前研究的热点。国内对GPON的研究现在正处在起步阶段，技术相对不够成熟，建设成本较高，而GPON系统的主要成本来自系统终端设备，因此，对GPON终端进行研究有着重要的现实意义。本文首先介绍了目前流行的各种接入网技术以及PON的发展和分类，阐述了GPON系统的特性、工作原理、优势以及关键技术，重点是对GPON物理层和功能模块的研究，以及终端整体方案和各部分的设计。根据G.984协议，GPON终端的设计实际上包括物理层和CPU两个部分，本文着重对物理层进行研究和设计。通过分析GPON系统的物理层协议和关键技术，提出了物理层各个功能模块的设计方案，包括单纤三向光学模块、光电收发模块、时钟数据恢复模块。选择了合适的芯片和进行外围电路的设计，并制作了PCB和提出了测试方案。