随着各种新兴通信业务的出现，终端用户的带宽需求不断提升，人们对网络系统带宽的需求持续增加。由于无线通讯的带宽需求持续增大，传统的电子技术已经无法满足传输速率提升的需求。通过光子学的技术来实现微波信号的产生可以不受电子技术处理速度瓶颈的影响，同时结合光纤通信本身低损耗和高传输带宽的特性，可以提升信号的传输距离，从而克服了无线信号自身的传输距离短的缺点。无源光网络作为一种灵活的光接入技术已经被广泛使用，因此将无线技术和无源网络技术结合可以提升系统的覆盖范围和降低运营商的成本。其中光载无线技术（RoF）、超宽带信号的光纤传输和产生技术（UWBoF）、超宽带信号及无源接入网（PON）的融合技术和无线有线混合的接入网络技术（WOBAN）等均被广泛研究。　　本论文研究了微波信号的光子学产生以及微波信号和光接入网融合的相关技术，其主要创新体现在以下几个方面点：　　1．基于电光调制器的三维UWB信号产生技术　　UWB信号的产生方案主要有两大类：通过电子学技术产生和光子学技术产生。其中电域的产生技术会受到电器件处理速率的影响，产生过程复杂且成本高。相比而言，光子学的产生技术不仅能降低成本，同时与光接入网络系统结合后，可以利用光纤传输的低损耗特性提升信号的传输距离。本论文提出了光子学的三维UWB脉冲信号产生技术：　　在双驱动马赫曾德调制器（DDMZM）两个射频输入端口分别加载两路幅度不同的10-GHz类高斯脉冲串信号叠加所产生的电信号，通过控制四路信号的数据、幅度和DDMZM的偏置电压，在光信号的输出端可以得到包含有位置、相位和幅度信息的三维UWB信号。该方案首次实现了三维UWB信号的光子学产生，并研究了三维信号的解调过程。通过单个的双驱动调制器产生三维UWB信号能有效降低信号产生的复杂度，并提升了系统的数据率。　　2．利用DDMZM实现灵活的超宽带信号产生　　进行了实验演示，系统可以实现上行的无色传输，进而降低了光网络单元（ONU）端的成本。　　2）提升无线和有线融合的光接入网络系统的功率预算：通过分层调制(HM)技术，将正交频分复用(OFDM)-PON系统中传输距离不同用户的数据进行组合，并在相同的子载波上进行数据传输。通过用户之间数据性能的重新分配可以提升系统的功率预算，从而能增加网络系统中容纳无线和有线终端用户的数目或增大系统的传输距离。　　3）通过异或（XOR）运算提升无线和有线融合光网络系统的安全性：通过对每个用户的上行数据和其下行数据进行XOR运算来实现加密，在用户端通过本地存储的上行数据来从加密数据中得到自身的下行数据。由于只有用户自身才有存储的上行数据，因此只有用户自身才能实现解密得到其下行数据，从而实现了下行数据的加密。