时分复用无源光网络凭借其结构简单,维护成本低的优点,已被广泛部署于光接入网中。由于光纤比较脆弱,容易发生断裂,而光纤网络具有较多分支,光纤分布比较密集,那么在故障发生后,如何在最短的时间内从多个支路中获取到故障的具体支路以及准确位置,就变得极为重要。为了解决这个问题,科研工作者提出了众多的检测方法,其中应用最广泛的则是基于光时域反射仪的光纤网络故障检测技术。但是,光时域反射仪存在测量距离与测量精度无法同时提升的弊端,而且当光时域反射仪应用于光纤网络断点检测时,无法对支路进行直接定位,还需要一些辅助的措施,这无疑使得检测结构变得复杂,无法将高精度的故障检测与结构简单的检测装置结合起来以满足运营商的需求。混沌激光信号的超大带宽以及对初值敏感的特性使其应用于光纤网络断点检测时可以获得很高的分辨率。而光反馈半导体激光器产生的混沌激光在经过混沌激光相关法处理后可以获得激光器与反馈装置之间的距离信息。当光纤故障发生时,故障的位置会发生菲涅耳反射,当光反馈结构应用于光纤断点检测时,断点的位置就相当于反射镜的位置。当光反馈结构应用于时分复用无源光网络故障检测时,只需在用户支路末端放置可以反射该检测信号的装置,通过设置反射腔的不同长度为支路添加长度特征,对各支路进行标记。当故障发生在干路时,所有的反射峰消失,在故障的位置出现一个新的反射峰;当故障发生在支路时,该支路对应的反射峰消失,在故障的位置出现一个新的反射峰。本文基于以上的研究结果,做了以下的工作:(1)介绍了时分复用无源光网络的工作原理,以及现有的故障检测方法,并对这些方法进行了具体分析。介绍了光反馈半导体激光器腔长特征实现时分复用无源光网络故障检测的原理以及故障定位的方法。(2)构建了长腔多重反馈半导体激光器混沌系统模型,基于该模型对光反馈半导体激光器腔长特征实现时分复用无源光网络故障检测的可行性进行了验证,同时对该方法的一些具体参数进行了一系列的仿真研究。(3)构建了四分支路的时分复用无源光网络,实验研究了基于多重反馈半导体激光器腔长特征实现时分复用无源光网络故障定位方法,并取得了厘米级的目标分辨能力。