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随着Internet、电子商务、视频、交互式应用等数字业务的兴起，人们对光网络带宽的灵活管理提出了更高的要求。在光网络中，与光时分多址和波分多址相比，光码分多址(OCDMA)因具有支持用户异步随机接入、动态分配带宽、软容量、对业务和协议透明、网络扩展容易、可构成“透明”的全光通信网络等优点，而受到人们的极大关注。一直以来，人们都认为OCDMA系统具有很高的安全性，实际上这只是从其码空间的角度来考虑的。如果从传统的信息安全性的角度来分析，OCDMA系统的信息安全性要比源加密的安全性弱得多。关于OCDMA的安全性能分析和如何进一步提高OCDMA数据传输安全性，是当前OCDMA技术研究的热点问题之一。此外，OCDMA系统、特别是相干OCDMA系统需要周期的超短脉冲相干光源，它是OCDMA系统实用化的基础。
本论文在对OCDMA研究现状深入调研的基础上，选取了OCDMA系统的安全性能和超短脉冲光源两个关键问题进行了深入的研究，所取得的主要成果如下：
1、提出了一种采用并行光编/解码器的多码键控的OCDMA系统模型，定量分析了其安全性能，推导出了在强力搜索技术下的平均搜索时间。分析结果表明，随着码空间和码长的增加，平均搜索时间增加。当单个用户和多个用户被窃听时，正确窃听的比特概率随着多码键控数的增加、码长的增加和同时用户数的增加而减少。这说明多码键控能够改善OCDMA系统的安全性能。
2、提出了一种使用移位跳载波素数码的多码键控OCDMA系统模型，解决了多码键控OCDMA系统的码字是普通OCDMA系统的M倍的问题，同时对其安全性能的定量分析表明，这种系统的安全性能相对于普通OCDMA系统稍有改善。
3、建模仿真了OCDMA系统的超短脉冲光源，得到了各个器件的最佳工作点，以及产生稳定光脉冲的条件，分析了与输出脉冲宽度相关的因素。
4、研制了OCDMA系统的光源--锁模光纤激光器。该光纤激光器可输出重复频率为10GHz，脉宽小于12ps的光脉冲。在没有任何稳定措施和自反馈机制的情况下，可稳定工作3.5小时(脉宽波动8％，脉冲峰值功率波动5％)。如果采取适当措施，还可进一步延长稳定工作时间。