在人们通信需求的推动下,大容量、高速率、可移动与低成本等将成为未来通信系统的基本要求。就可靠性、容量、覆盖范围、移动性以及安全性等方面来说,结合光纤通信与无线通信特点的光载无线(Ro F)技术无疑是最有发展前景的技术之一,对于未来宽带接入通信系统具有十分重要的理论与应用价值。基于此,本文对半导体光放大器中四波混频(SOA-FWM)效应在Ro F系统中的应用展开了研究。文中首先介绍了本文的研究背景及相关内容的发展现状,然后对Ro F技术及SOA-FWM效应的相关基础理论知识进行了阐述和分析,并在此基础上对提出的SOA-FWM效应在RoF系统中应用方案进行理论研究及验证。同时,还对Ro F系统中SOA-FWM效应的进行了实验研究。本文主要工作及创新点与特色如下:1.研究了Ro F系统中多频毫米波产生及多样化业务支持的问题,提出了一种基于SOA-FWM多频多业务毫米波Ro F系统。在该系统中,利用单泵浦型SOA-FWM效应,实现了多频多业务毫米波信号的产生,且实现了根据基站组中各个基站的不同需求,灵活地分配携带不同业务的不同频率毫米波信号。此外,结合SOA-FWM效应的基础理论与模型,给出了该系统性能优化的方法。2.研究了无源光网络(PON)及Ro F系统中光虚拟专用网(OVPN)的实现的问题和方案,提出了一种基于SOA-FWM多频毫米波Ro F-OVPN系统的实现方案,该方案利用双泵浦型SOA-FWM效应实现了不同Ro F子网下基站间的OVPN通信,同时还实现了同一Ro F子网下基站间的OVPN通信以及该系统上下行链路的信息传输。另外,该方案中承载OVPN数据和下行数据的毫米波频率分别为58GHz和60 GHz,属于国际免许可频谱范围内,使之更加有效地适用于未来Ro F系统。3.对Ro F系统中SOA-FWM效应进行了实验研究,首先对SOA的增益饱和特性开展了实验和结果分析。在此基础上,完成了SOA工作在增益饱和状态以及线性增益状态下,基于Ro F系统中单泵浦型和双泵浦型FWM效应的实验研究。最后探讨了在Ro F系统中SOA-FWM效应转换效率的影响因素。