目前,光纤通信中传输网和接入网这两个主要领域正朝着超大传输容量发展,如何在有限带宽下实现信息大容量传输引起了研究者极大关注。光正交频分复用技术(OOFDM)作为一种能实现高频谱效率的调制技术并有效补偿光纤传输中的损伤而成为研究热点。本文首先介绍了光正交频分复用技术的研究进展和意义,并指出其技术核心在于使用并行的多组低速子载波来取代高速单载波调制,从而表现出免疫光纤传输损伤的特性。而其多子载波特性和高峰均比特性也成为影响其性能的重要因素。在此基础上,本文相继从以下几个领域研究了光正交频分复用技术：1)基于光正交频分复用技术的Radio-Over-Fiber光一无线融合系统：2)基于光正交频分复用技术直接检测传输系统；3)基于光正交频分复用技术的全光波长变换系统。本文所做的创新如下：1.因光正交频分复用信号对色散所致畸变有较好忍耐度,提出了一种新颖的基于光相位调制器实现光OFDM的ROF系统。该系统具有免疫色散、结构简单、无需直流偏置、能有效抑制信号峰均比造成的损伤且能提供重利用波长；2.根据现有波分无源光网络结构特点,提出了一种和现行WDM-PON架构适合的、可用于多种应用的多波长光载60GHz OFDM系统。实验研究显示该系统在一个波长插孔内提供了四重服务且其传输性能并未降低；3.根据半导体光放大器中四波混频特点,提出了一种基于光正交频分复用信号的低噪声、偏振不敏感全光波长变换系统,并在此基础上建立了系统噪声性能模型。实验结果和理论模型较为吻合；4.实验研究了基于单相位调制器实现相位调制并且进行直接检测的方案。实验结果显示该方案成本低廉、性能稳定；5.将信道编码引入光正交频分复用信号中,实验研究了卷积码对系统性能的改善。