随着5G时代的到来,各种高带宽的新需求和新业务不断涌现,比如自动驾驶、4K/8K视频、VR/AR以及3D视频游戏等,驱使着互联网流量爆炸式的增长。为了满足用户对网络带宽的需求,网络提速迫在眉睫。50G-PON因为容量提升明显,波长资源占用少而被选为下一代PON网络的演进目标。考虑到系统成本及高带宽器件的发展现状,本文将采用25G光收发器件来完成50G-PON系统的传输实验。随之而来的是器件带宽不足问题,同时随着系统传输速率的提升色散容忍度逐渐降低。如何克服因器件带宽不足和色散容忍度降低带来的码间干扰问题,达到最高33 d B的链路预算是本文的研究重点。本文验证了基于低带宽光收发器件的50G-PON上下行链路传输实验结构的可行性。下行链路采用25G EML与25G APD完成单波长50 Gb/s信号的传输;上行链路采用25G EML与35G PIN完成相同速率信号的传输。为了弥补O波段的高光纤传输损耗,完成高链路预算需求,实验中引入了半导体光放大器(SOA)。为了尽可能的降低系统成本,上下行实验中SOA均放置在光线路终端(OLT)。为了最大化链路预算,本文首先研究了下行链路中NRZ信号在不同SOA输入功率下的误码率性能,并在光接收灵敏度与入纤功率之间进行了权衡。结果表明,SOA输入功率为-2 d Bm时,系统可达到最优光接收灵敏度为-25.78d Bm;在2 d Bm输入功率下可取得36.74 d B的最高链路预算。为了弥补带宽器件不足及光纤色散带来的码间干扰问题,本文研究了上下行链路中NRZ与PAM-4两种信号在最大似然序列均衡器(MLSE),前向反馈均衡器(FFE)和判决反馈均衡器(DFE)三种电域均衡技术下的性能。最后通过比较不同调制格式与不同均衡器结构下的实验结果给出了50G-PON系统中调制格式与均衡器结构的最优推荐方案。实验结果表明,NRZ信号的灵敏度性能优于PAM-4信号,当传输信号为NRZ格式时,下行链路采用7个抽头的FFE可达到34.97 d B的链路预算,上行链路采用3抽头的FFE可达到33.76 dB的链路预算。