实验验证了一种结构简单的10 Gbit/s非归零信号(NRZ)通过高非线性光子晶体光纤（PCF）的四波混频（FWM）效应实现了单抽运偏振不敏感和宽范围可调谐全光波长转换。利用50 m光子晶体光纤较高的双折射效应，固定抽运光的偏振态与高非线性光子晶体光纤的双折射轴成45°夹角入射，信号光与抽运光在光子晶体光纤中进行四波混频时，其变换效率对信号光偏振态的随机变化不敏感，闲频光输出功率几乎保持不变。实验结果表明，所搭建的全光波长变换器在28 nm变换范围内，闲频光偏振敏感度低于1 dB，随着10 Gbit/s的信号光偏振态的变化，波长变换效率优于-13 dB的偏振不敏感全光波长变换器，闲频光信号Q因子大于7。

矢量光束的一般表示方法是利用投影矩阵和广义琼斯矢量的乘积描述.投影矩阵存在一个自由度，该自由度与有限光束的场矢量偏振状态有关,由特定的单位矢量与波矢量间的方位角决定，可以定量地描述矢量光束的偏振状态.本文在矢量光束描述的理论基础上，通过对投影矩阵进行与反射光束与透射光束传播方向相应的坐标旋转，根据麦克斯韦方程组及其边界条件，计算讨论在各向同性介质界面上反射、透射矢量光束的表示形式以及其自旋霍尔效应表现出的横向位移.线偏振光(光子自旋量为σ=0)横向位移为零，圆偏振光束(光子自旋量为σ=±1)位移量最大且左圆偏振与右圆偏振光束的位移大小相等方向相反，进一步分析了左圆偏振光束在界面上的反射、透射光束的横向位移与入射角的关系.

针对光放大器中高增益和低噪声系数之间存在矛盾的问题，利用掺铒光纤作为放大介质，采用两级掺铒光纤放大结构，并在两级之间加入前后向放大自发辐射（ASE）噪声抑制单元的实验方案，搭建了高增益、低噪声系数的掺铒光纤放大器。利用插值法，更加准确测量ASE噪声功率，分析了掺铒光纤放大器(EDFA)的增益和噪声系数等性能参数，并与商用的低噪声光放大器进行对比测试。实验结果表明，搭建的掺铒光纤放大器峰值增益为40.1 dB，噪声系数最低为3.8 dB，比量子极限高出0.8 dB，而且在相同输入功率和相同增益条件下，自行搭建的低噪声光放大器的噪声系数比商用低噪声光放大器低0.3 dB。