光码分多址(OCDMA)系统在光通信的接入网和保密通信领域有着广阔的应用前景。光纤光栅(FBG)以其灵活的结构、低廉的成本等优势成为实现OCDMA编解码器的主要方案之一。本论文中,搭建了一个OCDMA系统测试平台,并在这一平台上完成了一系列验证实验。在此基础上,本文针对色散性能、编码性能、相位补偿、二维编码设计等方面,进行了深入的研究,具体如下:其一,色散性能研究。在接入网领域,OCDMA系统中的色散是不可忽略的抑制因素。传输色散与光电信号收发之间存在着内在的联系,结合理论计算,在实验中探寻得到了OCDMA系统中色散对信号接收的影响。如对于异步、相干、相位编码、直接扩频的OCDMA系统,通过理论计算和初步实验,得到了fmaxLmaxD = 102的色散规律。其二,编码性能研究。为了获得更好的系统性能,需要尽可能地获得更长的码字长度和更窄的光脉冲。然而,在码片制作长度不变的情况下,码字长度被光脉冲的宽度所限制。因此,目前码片制作长度比码字长度更重要,成为编解码器制作的瓶颈。从而适合FBG等效相位方法制作的编解码器的码片数并不是完全地越长越好,它与码片长度、脉冲宽度、传输速率之间需要到达一个最佳的平衡。其三,相位补偿研究。通过对不同码片数、不同相位误差条件下的自相关与互相关性能分析,使用重构等效啁啾(REC)技术对长程相位误差进行了多次有效的相位补偿。从而开辟了一种在OCDMA领域使用REC技术的实验方法。其四,二维编码设计。用光纤光栅和等效方法,同样能够得到混合时域、频域的二维编码效果。相比于FBG阵列结构,编解码器更加集成。同时它利用光的相干性,获得更好的信噪比性能。此外,通过调整相位,可以使此类二维编码的码字容量更为充裕。论文的总结中指出了OCDMA技术的应用前景和有待解决的实际问题。