随着4K/8K视频、VR/AR、5G移动网络、云计算等带宽饥饿业务的快速发展,用户对光接入网带宽有着迫切需求。下一代PON技术希望将单波长的速率提高到50 Gb/s。若仍沿用10G光器件来传输50 Gb/s信号,由于带宽限制比较严重,需要采用复杂的DSP算法。而这些算法用硬件实现起来较为困难而且成本大幅度提高。随着25G光收发器件工艺的逐渐成熟,本文采用25G光器件来传输50 Gb/s信号,旨在为单路50 Gb/s的传输提供更实用且更易于实现的方案参考。本文采用25G EML和APD完成了50 Gb/s NRZ信号的25 km标准单模光纤(SSMF)传输。由于信道带宽限制,NRZ被转化成部分响应双二进制信号的形式。采用最大似然序列估计(MLSE)算法进行均衡时,引入了自适应的信道估计过程,相对于之前的固定信道系数的算法,提高了误码率性能,同时也提高了MLSE对于色散的容忍度,光灵敏度达到了-24.7 dBm。采用前向反馈均衡(FFE)和判决反馈均衡(DFE)算法时,在背靠背和25 km SSMF传输情况下,分别研究了FFE、DFE的抽头系数对系统性能的影响。最终在使用最佳的FFE-5+DFE-1的均衡方案时,光灵敏度能够达到-22.5 dBm,只比MLSE差了2.2 dB。本文采用25G EML和PIN完成了50 Gb/s PAM4信号的25 km SSMF传输。采用MLSE算法进行均衡时,通过二次信道估计的方式来提高MLSE的误码率性能,光灵敏度达到-12 dBm。针对PAM4信号及其两路合成信号MSB、LSB的传输性能进行了比较,并分别在背靠背和25 km SSMF传输情况下,给出了三组信号的误码率曲线。此外,本文针对适合多电平信号传输的25G光收发模块进行了研究,对EML的EAM调制器反向偏压进行了调优实验,并分析了EAM反向偏压对接收机误码率性能的影响。