时分波分复用无源光网络(TWDM-PON)作为NG-PON2标准所选用的技术,具有后向兼容性好、技术成熟度高和升级成本低的优势。在传统的TWDM-PON系统中,由于堆叠的波长专属于某个光分配网络(ODN),不同的ODN之间的资源不能够共享,网络资源的利用率较低。在现代城市生活中,人们白天在城市中心的商业区工作,晚上回到位于城市周边的居民区休息,人们在商业区和居民区之间周而复始的运动会带来网络流量随着人们的迁移而发生规律性的变化。这种网络中存在的流量在地域和时域分布的周期性涨落的“潮汐效应”,会同时带来网络资源浪费和网络资源不足问题。考虑到以上问题,在传统TWDM-PON系统结构基础之上,本文提出了一种新型的波长固定和可调激光器相组合的TWDM-PON系统结构。通过实验验证了系统的可行性及实现了波长资源在不同ODN之间的共享,分析论证了该结构具有的兼容性、共享性、可扩展性、低成本以及节能的特点。本文的主要内容和创新之处包括如下几个方面的内容:首先,本文提出了一种新型的波长固定和可调激光器相组合的TWDM-PON系统结构。该结构将波长固定激光器的低成本和可调激光器的灵活性相组合,并且波长固定和波长可调激光器能够分别针对网络中不同情况下的流量进行处理。固定波长激光器满足网络中的基本通信需求,当网络中流量增加时,通过使用可调激光器来满足网络中的动态的流量变化。其次,实现在相同和不同ODN间的波长共享。通过利用阵列波导光栅路由器(AWGR)的周期性,使用了多个自由光谱范围(FSR),光线路终端(OLT)可调波长能够被分配至任意ODN,这样就能够实现波长资源在同一个ODN和不同ODN间实现灵活的共享。由于网络中存在“潮汐效应”,不同ODN之间的波长共享使得网络相比于波长满配时在OLT端能够降低配置的收发器数量。最后,实验论证了系统的可行性。在对封装的DBR可调激光器测试了多个通道下的性能的基础上,实验验证了波长资源的共享机制,并且分析论证了系统具有能够与现有光分配网络相兼容,能够随网络流量需求提升而扩容,减少OLT端收发机配置的数量和能耗等优点。