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日益发展的宽带接入网对光纤接入技术提出了越来越高的要求。而光纤到户(FTTH)技术的蓬勃发展更是带动了无源光网络(PON)技术的进步。DWDM-PON系统作为PON中的佼佼者,也代表了未来FTTH发展的方向,故研究意义重大。在DWDM-PON技术普及的过程中,面临着高速率带来的通信质量下降,以及系统成本较高等关键问题。本文从上述两点出发,重点分析了各种调制格式在高速(40Gb/s)DWDM传输系统中的性能,并利用再调制的方式,进行了16信道DWDM-PON系统的设计及性能分析。本文首先通过对40Gb/s的DWDM传输系统进行仿真研究,详细分析、比较了NRZ、RZ、CSRZ以及RZ-DPSK、CSRZ-DPSK等调制方式的各项性能,结果显示,CSRZ码频谱宽度介于NRZ码和RZ码之间,不但色散容限高,而且抵抗SPM、FWM等光纤非线性效应的能力更强,是上述三者中较好的选择。而在性能优势更为明显的DPSK调制方式中,CSRZ-DPSK调制信号虽然在Q值峰值上略低于RZ-DPSK信号,但其入纤光功率容忍度高,各信道性能均衡,而且其光域频谱谱宽较窄。综合以上优势,可以说CSRZ-DPSK调制信号非常适合在高速密集波分复用无源光网络中应用。本文着重从实现ONU端无色化,并降低WDM-PON的用户端成本方面考虑,利用光回环技术,设计并仿真分析了16路双向CSRZ-DPSK调制的40Gb/s DWDM系统,并采用对下行信号进行DPSK再调制的方式来产生上行数据信号。通过对接收端信号各项数据指标进行详细分析,得到了较为理想的传输效果。本系统克服了40Gb/s高速传输带来的不利影响,在节省了系统用户端光源成本的同时,更适合下一代宽带接入系统的要求,为FTTH在我国的进一步推广提供了很有竞争力的解决方案。