互联网的最终目的是能够在任何时间、任何环境下,为用户提供所需的任何速率的接入服务,但随着科技的进步和互联网技术的发展及其内容的丰富,传统接入网已经不能满足当前需求。当前,用户对互联网的要求从最初的“定时、定点、低速接入”逐渐过渡到“随时随地的高速接入”。通过分析现有互联网应用所需的带宽数量不难看出,现有的一些服务已经逼近了铜质传输介质的物理上限,一旦诸如模拟现实等更高带宽占用技术成熟,传输速度的瓶颈将会更加明显。未来接入网的用户,需要更多的个性化服务,他们可能需要更多的高清游戏服务,可能需要参与多方的实时会议。这些网络连接方式不仅需要下载大量的数据,同时也要上传相同量的数据,这就需要未来接入网在不断增加容量的同时,也要保持上下行带宽基本相当。如何为用户提供高速度和高便捷的接入服务,是目前接入网技术所面临的主要课题。OFDM是一种典型的频分多路复用技术,它的主要原理是将数据分为多个并行的数据流,利用一组正交子载波来传输,每个子载波对应一条数据流并配合使用其他常规的调制技术(如QAM,PSK等)；它的主要优点在于利用低速数字信号并行传输实现了高速数字信号的传递,提高了系统的频谱利用率,并降低了计算复杂度。在过去的几年内,OFDM在光通信领域中应用取得了许多重大的成果,有许多相关论文发表,这也从理论上和实践上证明了这种结合的可行性。另一方面,面对以正交频分复用为基础的第四代移动通信系统来说,正交频分复用在光网络上的研究能有助于未来简化无线通信系统基站到电信机房或核心网的调变模式,对于未来无线网络与光网络的整合有莫大助益。如何将OFDM技术与现有光通信技术结合以发挥其最大的作用,是目前光接入网领域里热门的研究课题。尤为重要的是,如何将OFDM技术与低成本光器件(如LEDs等)组合,以达到在满足用户连接速率需求的情况下,降低接入网成本、提高商业价值将是未来的重要研究方向。本课题基于实验平台,主要探讨了OFDM与不同技术联合使用的可能性、实用价值及系统性能。下面简要介绍本文所做的主要工作及创新点：1.系统研究了国内外光接入网的发展情况,重点研究了OFDM技术的发展历史以及其和在光通信中的应用现状,并探讨了其与现有光接入技术联合实用的前景和实用价值；2.针对涉及到的技术,进行了充分的理论研究,分析调查了其主要的数学理论依据、特性和使用前景等。包括OFDM、MIMO、无色ONU、WDM-PON和无线传输信道和；3.研究了在不同情况下MIMO-OFDM系统的传输性能,设计并仿真实现了基于MIMO-OFDM的光与无线融合式接入网系统,其主要特点是利用MIMO和OFDM技术,对抗色散和无线信道衰落,实现光与无线融合式的接入；4.设计并仿真实现了基于OFDM的LED频谱分割VVDM-PON系统,其主要特点是将OFDM技术引入到传统宽光源频谱分割系统,在低成本条件下有效提高了系统性能。本文是作者在研究生期间的理论学习和实际研发的总结,分为以下几章：第一章阐述课题研究的一些背景知识,以及作者在研究生期间的一些工作内容和成果；第二章介绍了OFDM和WDM-PON技术,主要分析研究了OFDM技术的原理性能和数学理论依据,其次研究了WDM-PON技术以及OFDM与WDM-PON结合的价值,并简单了分析介绍了无线传输的基本理论知识；第三章提出了一种基于OFDM的新型融合式光接入网架构；第四章设计并仿真实现了基于OFDM光接入系统。分别研究分析了在单模/多模光纤环境中,OFDM技术与MIMO、偏振复用等不同技术联合使用的系统性能；第五章设计并仿真实现了基于LED频谱分割的OFDM光接入网系统,并针对其性能进行了仿真；最后,作者指出现有工作的不足,对下一步的工作进行了展望。