光码分多址(OCDMA,Optical Code Division Multiple Access)是未来高速全光通信网络的备选方案之一,是目前光通信研究领域的热点。与其他的复用方式相比,OCDMA 目前还处于相对不成熟的阶段。本文主要研究二维OCDMA 系统。在二维OCDMA 系统中,每个用户的地址码序列是二维的,即每个地址码序列的光脉冲不仅在时域上扩展,同时还在空间或波长域上扩展。由于增加了一个自由度(空间或波长),二维OCDMA 系统的性能比一维OCDMA 系统有很大的提高。在相同的扩频系数下,不仅码字数增多,同时可使用的用户数也有较大的提高。最重要的是二维OCDMA 系统的实现对现阶段的光纤通信现状比较现实,成本也要比双极性OCDMA 系统低的多。论文首先对光码分多址技术的基本原理、编解码结构方案以及关键技术进行了介绍,并对光码分多址技术发展历史、研究现状以及发展趋势进行了总结,指出同其它复用方式相结合的混合全光网络和采用光纤光栅编解码器是光码分复用技术最有希望的发展方向。第二章对二维OCDMA 系统的分类和系统结构进行了研究,并对基于FBG 编解码结构的快跳频OCDMA 系统进行了系统仿真和分析。结果表明,采用FBG 光栅编解码结构的FFH-OCDMA 系统具有良好的匹配滤波性能,而且与光纤连接简便、传输波长可控,是一种很有发展前景的光码分多址系统。第三章针对二维OCDMA 系统的性能进行了分析。通过对跳频扩时OCDMA 系统误码率上限的研究,给出了误码率随影响系统性能的各个参数以及有无光学硬限幅器时的变化曲线,分析表明:通过减少码片之间的碰撞概率K2 / FL 以及使用光硬限幅器可以有效地改善系统的性能。首次推导了考虑接收机噪声的二维OCDMA 系统的性能,给出了仿真结果和分析,对两种典型的二维OCDMA 系统(MW OCDMA 和WDM+OCDMA)的性能进行了比较分析。最后对改善二维OCDMA 系统的性能提出了建议和总结。第四章针对在光码分多址网络中实现多速率传输的要求,提出了一种采用并行多信道结构的多速率二维OCDMA 系统。通过对该系统的理论分析和仿真研究可以看出,该系统克服了传统光码分多址系统用户数少的缺点,能实现多种速率信息的传递,而且每个用户都采用相同的光编码器,简化了系统的复杂程度,而且较多的用户数和较好的系统误码性能也说明了系统的可行性和实用性。第五章为全文总结。