信息化深刻改变了人们的生活方式。我们正处在一个信息爆炸式增长的社会，全球信息流量成指数增长。以多媒体内容为主的IPTV、高清晰电视、移动多媒体、视频流媒体等新业务的不断涌现，促使人们的通信需求急剧增长，尤其是接入便捷的无线通信需求。我们可以清楚的看到通信领域的两个趋势，1）全球IP数据流量的快速增长已经并将在未来一段时间对作为基础承载网络的光接入网提出更高要求;2）移动数据流量已经占据所有通信流量的主体部分，并将进一步影响未来网络布局尤其是光接入网的布局。在本论文中，我们将立足于上述两点，对两项核心技术进行深入探讨，即基于正交频分复用的无源光网络(OFDM-PON)技术和适合移动数据传输的光载无线技术（radio-over-fiber，ROF）。本论文将主要探讨:1）基于强度调制-直接检测(IM-DD)架构的OFDM-PON系统的物理损伤以及数字信号处理补偿算法;2）OFDM-ROF系统的物理损伤以及相应的补偿方法;3）面向未来应用的低成本有线-无线服务混合的组网技术。本论文的主要研究内容与创新点如下:　　首先，我们探讨了基于IM-DD架构的OFDM-PON系统的物理损伤以及针对这些物理损伤所提出的相应数字信号处理补偿算法。我们首先介绍基于强度调制-直接检测传输系统的OFDM-PON架构及其技术优势。我们建立了相应的理论模型以及分析该系统中物理损伤，主要是色散所致频率（选择性）衰减和子载波互拍噪声。在此基础上，笔者首次提出采用数字信号处理免疫物理损伤以避免使用频率保护间隔的思想。基于这一思想，系统传输容量可以提高一倍。相关成果第一作者发表在光通信顶级期刊IEEEPhotonicsTechnologyLetters上，单篇引用次数达到20次(webofscience，2014年5月)。加拿大著名光传输专家DavidV.Plant教授等将本文作为一类解决方案的代表予以总结(OpticsExpress，Vol.21，Issue13，pp.15237-15246(2013))。澳大利亚墨尔本大学学者AmpalavanapillaiNirmalathas教授等则也将该论文作为基于数字信号处理方法进行处理的典型予以提及。此外，我们创造性地将从调制、估计以及信道编码等方面提出三种新颖的数字信号处理算法以补偿该系统的物理损伤。实验结果均验证了相应算法的有效性，相关成果发表在多篇SCI期刊上。　　其次，我们探讨了OFDM-ROF系统中的物理损伤以及相应的数字信号处理补偿算法。我们对基于外部调制器的直接检测OFDM-ROF系统进行理论分析和数值模拟分析，重点讨论该系统中存在的色散所致频率（选择性）衰减和子载波互拍噪声。该理论模型由笔者首次提出并被广泛引用。基于此模型，我们创新性地提出可以采用数字信号处理方法抑制相应损伤，并从调制和信道编码等方面提出两种数字信号处理补偿算法。实验结果均验证了相应算法的有效性。相关成果研究以特邀论文(invitedpaper)形式，第一作者发表于光通信顶级期刊JournalofLightwaveTechnology上。该论文发表后引用达到28次（webofscience，2014年5月）。澳大利亚ROF领域专家ChristinaLim教授等将该成果作为最新的OFDM-ROF的研究成果之一予以总结(IEEEJLT,vol.32，no.2，2014)。后续研究于2012年第一作者发表在IEEEJournalofOpticalCommunicationsandNetworking上，被引5次（webofscience，2014年5月）。　　第三，我们探讨了适合宽带信号传输的反转单边带调制技术。反转调制单边带方法由笔者首次提出，其结构不类似于目前已经提出来的其他单边带结构。其结构简单，不需要使用电混频器，且能提供二倍频的单边带调制。接着，我们在60GHz的ROF系统中实验验证了该调制方式。为深入了解该调制方式，我们对这一全新的调制方式建立理论模型并通过数值模拟对其定量分析。相应的实验结果于2012年发表在IEEEPhotonicsTechnologyLetters上，目前已被引用9次(webofscience，2014年5月)。更为深入的理论建模和定量分析结果于2013年底在SCI一区顶级期刊JournalselectedAreasinCommunications(JSAC)上发表相关成果，发表后的三个月即被光学顶级期刊OpticsLetters引用(OpticsLetters，vol.39,no.6,pp.1561-1564,2014)。　　最后，我们探讨了面向未来应用的低成本有线-无线服务混合的组网技术。我们首先探讨了工作在60GHz的低成本OFDM-ROF系统组网，并提出一种新颖的基于直接调制激光器的方案。接着，我们探讨了适合低密度区域的60GHz长距离OFDM-ROF系统，创新性地提出采用数字信号处理补偿长距离传输损伤。为适应OFDM-PON和OFDM-ROF系统在波分复用(WDM)网络中的结合，我们提出了一种新颖的网络架构。实验结果均验证了上述系统的可行性和有效性。相关系列文章分别发表于在多个SCI期刊上。其中第一作者发表在IEEEJournalofOpticalCommunicationsandNetworking期刊上题为“WDM-RoF-PONarchitectureforflexiblewirelessandwire-linelayout”的论文目前已被引用29次(webofscience，2014年5月)。国际电子电工协会会士(IEEEFellow)NirwanAnsari教授等在总结面向未来4G无线通信覆盖技术时，将该论文所提系统作为典型系统予以引用介绍(IEEEJSAC，vol.29，no.6，2011)。加拿大著名微波光子学专家JianpingYao教授等也将该系统作为主流的解决方案予以引用(JLT,vol.31，no.16，2013)。　　作者攻读博士期间，在IEEESCI一区区顶级期刊JSAC上发表文章1篇，在IEEEJLTPTL等光通信顶级权威期刊及OFC/ECOCO等国际光通信会议上发表了学术论文20余篇，其中第一作者和通信作者在SCI检索论文13篇。论文总引用为180次，他引132次，单篇最高引用达到29次(webofscience，2014年5月）。本论文是作者博士期间研究工作的全面总结，其对先进光接入网技术基础理论进行了深入的研究，并相应提出了多种解决方案。这些研究成果既包括作为后续研究提供平台的理论成果，也包括具有针对性的创新技术研究而为先进光接入应用提供直接支撑。