随着5G的到来,VR技术、AR技术、8K视频、云游戏等新兴应用层出不穷,数据流量高速增长,用户对高速率、安全性、低延迟、服务质量（QoS）需求等不断提高,对新一代光通信网络的发展也提出了更高的要求。光码分多址（OCDMA）技术有着优良的安全性、可随机接入、按需软容量以及支持多服务质量等特点,对光接入网以及灵活调度业务的弹性光网络极具吸引力。然而,传统OCDMA系统结构较为固定、价格较为昂贵且不能灵活地为用户提供多QoS需求,使得该技术难以走向商用。因此,本文主要针对支持多QoS、可重构且成本低的OCDMA编解码器进行研究,主要研究内容如下:1)设计了一种灵活支持多QoS的OCDMA编解码系统。根据二维变重地址码码字以及光域的二维OCDMA编解码原理,建立了一种二维变重OCDMA编解码器模型。在OptiSystem软件中搭建并仿真了三路用户,数据速率为5Gbit/s、传输距离为270Km的编解码系统。仿真结果显示,采用不同码重的三路用户,其误码率值差数个数量级,验证了该编解码系统的可行性及正确性。结果表明,所设计的系统能为不同用户提供不同的QoS需求。2)设计了一种基于FPGA的二维变重OCDMA编解码系统,为解决全光OCDMA系统成本过高、可重构性能较低的问题提供了额外的解决方案。在Xilinx ML605 FPGA开发板硬件平台,采用Virtex-6芯片,根据用户需求,使用不同码重的码字进行OCDMA编解码。由GTX高速串行收发器进行高速传输,并调用IBERT核测试了 GTX高速通道的误码率性能。在ISE 14.7软件上完成了单个模块的测试以及整个系统的级联调试。测试结果表明,该系统能进行正确的编解码功能。该系统在电域中进行编解码,可改变用户的地址码码字,系统经济灵活且易重构。3)开展了该二维变重OCDMA编解码系统实验。搭建了总传输容量15.625Gbps、码重分别为5、4、3的三路用户系统。在光纤链路中接可调光衰减器、接10Km光纤与接10Km光纤加可调光衰减器三种条件下,测试了不同码重的用户其误码率、眼图以及解码波形的变化情况。实验结果表明,用户误码率值随光功率衰减值的增大而增大,但码重越大的用户误码率性能越好。不同的码重对应不同的误码率性能,从而满足多QoS应用场景的需求。4)提出一种基于CSRZ-DPSK调制的二维电域OCDMA编解码系统方案,解决上述设计系统可能存在的色散以及非线性效应问题,并与基于CSRZ-OOK和NRZ-DPSK调制的OCDMA系统进行了对比。在两路用户、数据速率15Gbit/s、传输100Km的条件下,仿真了三种系统的Q因子随色散值的变化情况以及系统的误码率随入射光功率的变化情况。仿真结果表明,CSRZ-DPSK-OCDMA系统色散以及非线性效应容限最好,适用于当二维变重OCDMA系统使用较长距离光纤传输时,减少色散以及非线性效应带来的影响。