光码分多址(OCDMA)是未来高速全光通信网络的备选方案之一，是目前光通信研究领域的热点。OCDMA系统的具体实现是各种各样的，按扩频方式分有一维系统和二维系统。与一维系统相比，二维系统的光脉冲信号不仅在时域上扩展，而且同时在波长或空间上扩展。因此二维系统的性能有很大提高，是目前OCDMA系统的主要发展方向和研究热点。其中，多波长OCDMA系统是最具应用前景的一种方案。本文主要针对多波长OCDMA系统及其编解码技术进行深入分析和系统的研究，其结果对二维OCDMA的发展和应用研究具有重要的参考价值。 论文首先简要的阐述了OCDMA网络的结构原理和关键技术，分析了优良的OCDMA光地址码特征、表示方法和设计思想，并给出了二维素数跳频码和修正素数跳频码的构造方法及其相关的示例。然后分析了采用光纤光栅构造OCDMA系统编解码器的三种方案，并利用二维素数跳频码设计了基于光纤光栅的MWOCDMA编解码器。比较了目前二维OCDMA系统通常采用的三种方案(T/SOCDMA、WDM+OCDMA、MWOCDMA)，比较结果表明MWOCDMA系统可作为设计二维OCDMA系统的首选技术。分析了多址干扰(MAI)、色散和噪声对MWOCDMA系统误码率的影响，采用了二维修正素数跳频码、BCH信道编码和基于干扰估计的双光硬件限幅等三种改进措施来提高系统性能，数值计算结果表明：这三种改进措施对系统性能均有不同程度的改善。另外，还提出了采用BCH信道编码和基于干扰估计的双光硬件限幅两者相结合的MWOCDMA系统方案，使系统性能得到进一步提高。最后，对基于光纤光栅的多速率MWOCDMA系统中并行结构的多用户的误码性能进行了仿真分析，并针对其系统的不足之处，提出采用光纤延迟线串行信道结构的MWOCDMA系统方案，仿真的结果表明此方案对系统性能有明显的改善。