根据级联半导体光放大器(SOA)的偏振主态对准(PSP)与邦加球相关性之间的关系，研究了多级SOA 级联式系统的偏振主态对准方法。提出了基于非线性偏振旋转效应(NPR)的多级SOA 级联式全光开关结构。实际搭建出两级SOA 级联式全光开关实验系统，并以幅值为6 mW 的方波控制光对50 μW 信号光实现了全光开关操作，开关速度达到200 ps，优于传统的电光开关，并存在较大的提升空间。工作波段位于1510~1570 nm，插损为3.62 dB，功耗为12 mW。开关速度快、插损小、功耗低并与光纤通信系统兼容性好。该全光开关的研制成功，将有助于推动全光开关和全光网络技术的发展，以及光计算和全光信号处理等领域的技术进步。

半导体光放大器(SOA)是光信号处理的关键器件，其非线性过程是实现全光信号处理的基础，群速度色散(GVD)直接影响非线性效应的强弱。基于Kramers-Kronig 关系，得到了SOA 群速度色散与增益之间的关系，提出一种通过测量SOA 的增益谱，得到群速度色散的简单易行的实验方法，在小信号输入条件下验证了该方法的可靠性。利用该方法，在1530~1610 nm 波长范围内，测量得到SOA 群速度色散比较平坦，而且随输入光功率和注入电流变化不大，增益峰值波长与零色散波长随注入电流增大而蓝移，随输入光功率增大而红移，且零色散波长大于增益峰值波长。