随着接入网技术的发展，用户对带宽的需求越来越高，为了满足高带宽的需求，无源光网络(PON)技术应运而生。目前无源光纤接入网技术发展十分迅速，已经形成了多种类型的光纤接入网形式。其中波分复用无源光网络(WDM PON)是最具前途的下一代光接入技术之一，有强大的接入能力，是未来接入网发展的趋势。然而成本较高，在成本敏感的接入网应用中没有明显优势。因此，基于时分–波分混合复用的无源光网络(TDM-WDM PON)就成为研究的热点，逐渐具有商用化的趋势。本文提出的新型10Gbps TDM-WDM PON系统就是一种高带宽，低延时的光纤接入网解决方案。主要工作如下：　　首先，提出一种新型时分–波分混合复用的无源光网络。在系统的下行链路采用多波长时分复用技术，上行链路采用低带宽波分复用技术。在保证下行链路具有较高的带宽下，节省了调制器的使用；在上行链路中，采用波分复用方式，提高用户上行链路速率，简化了系统协议。　　其次，在所提出的时分–波分混合复用方式基础上，研究了两种混合PON架构。基于中心载波上行重用混合无源光网络和基于边带载波上行重用混合无源光网络。两种架构均使用一组高速马赫曾德尔干涉开关和一个高速双臂马赫曾德尔调制器实现下行多波长时分复用和上行波分复用。结果表明：在10Gbps的下行速率和1.25Gbps的上行速率下，基于中心载波上行重用混合PON，传输距离可达50km以上；而基于边带载波上行重用的混合PON，传输距离可达70km。　　最后，根据上述时分–波分混合复用无源网络系统，提出与之适配的下行链路动态带宽分配算法—基于业务等级分类动态带宽分配算法。这种算法根据数据业务的优先级别，分为高、中、低三种等级，再对每种等级的业务进行合理的调度与分配带宽，让每种等级的业务均能获得不同的服务质量。结果表明：采用基于业务等级分类动态带宽分配算法(DBA)能使系统的带宽的利用率提高了10％，并很好地控制了不同等级业务的数据包延时，最大程度地挖掘了系统通信性能。