多年来,业界一直认为Passive Optical Network(PON)是接入网未来发展的方向,这一方面是由于它提供的带宽可以满足现在和未来各种宽带业务的需要,因此在解决宽带接入问题上被普遍看好;另一方面,无论在设备成本还是运维管理开销方面,其费用也相对较低。分布式光纤传感系统是利用光纤作为传感介质的一种传感系统,能对沿光纤线路范围内的对象进行远程和实时的安全监测。基于φ-OTDR技术的PON通信系统赋予原系统新的安防监测功能,不仅具有抗电磁干扰、抗腐蚀、灵敏度高等特点,而且具有隐蔽性好、报警定位精确、数据处理相对简单等优点,适合于对大范围、长距离进行实时监测,在安防领域有着重要的应用前景。本课题具有很强的挑战性和创新性,φ-OTDR技术是近年来新出现的技术,针对该课题作者在基于φ-OTDR技术的PON通信系统的理论研究和实验研究上都做了大量的开拓性工作,主要完成了下面的具体工作:(1)总结光纤通信接入网的研究现状和应用情况,并分析不同PON结构的优缺点。研究EPON和WDM-PON两个PON接入网系统架构;(2)对φ-OTDR分布式光纤传感系统进行理论和实验研究,完成系统的扰动信号实验,对传感测试网络进行优化;(3)研究能提供安防业务的EPON接入网的实施方案、网络性能、可行性、成本、兼容性等问题,这是关系到两网融合能否实现的基本问题;(4)对φ-OTDR传感网络和EPON的通信网络进行融合实验研究,搭建了一个定位精度为100m,定位范围为13km的能提供安防业务的EPON系统;(5)研究数据采集和处理技术,采用通用的可视化开发工具Visual C++来开发用于φ-OTDR的数据采集与处理软件。(6)研究和搭建WDM-PON实验系统,并对系统性能进行测试;(7)对φ-OTDR传感网络和WDM-PON的通信网络进行融合实验研究,搭建了一个定位精度为100m,定位范围为11km的能提供安防业务的WDM-PON系统。