全光波长转换技术在波分复用网络中有着非常重要的作用, 尤其是基于SOA(半导体光放大器)的全光波长转换技术, 已有较为成熟的理论研究, 但其性能上仍存在很多不足。文章对基于SOA的全光波长转换技术的原理和性能特点进行了分析和比较。由最基础的不同类型的基于SOA的全光波长转换技术扩展到改进的技术方案, 对不同结构和类型的全光波长转换技术进行了特性分析和比较, 并对它们的应用前景和发展方向进行了展望。结果表明, 通过改变SOA的增益特性或者改变系统结构, 均能在不同方面改善全光波长转换技术的性能参数。

针对光传输系统单波长信号全光加密的应用需求,基于流密码体制开展了光传输系统物理层全光加密技术的理论分析,设计了基于SOA-XGM(半导体光放大器－交叉增益调制)的全光A逻辑门的实验方案,并在实验室搭建了实验系统.实现了速率为10 Gbit/s的A逻辑处理,分析了探测光信号功率、泵浦光信号功率和SOA注入电流等主要参数对逻辑门输出信号质量的影响,实现了明文光信号的全光加密.

提出了一种利用SOA(半导体光放大器)的增益饱和效应及XGM(交叉增益调制)效应同时产生二阶及三阶UWB(超宽带)信号的方案，分析了其工作原理，并采用光子模拟软件进行了仿真实验，得到了中心频率为6 GHz、相对带宽为143%的二阶信号和中心频率为8 GHz、相对带宽为120%的三阶信号，两者均符合FCC(美国联邦通信委员会)对UWB信号的规定。同时，还分析了输入脉冲信号宽度、探测光及泵浦光功率对生成的UWB信号的影响。

提出了一种利用半导体光放大器(SOA)的互增益调制(XGM)的双折射效应实现全光2-4 电平编码转换的方法。两路2-电平强度调制光信号正交偏振合波后, 沿SOA的主轴进入, 利用SOA的偏振调制实现被调制信号光的偏振调制, 通过检偏输出4-电平强度调制光, 从而实现2-4电平调制的编码转换。

文章基于SOA(半导体光放大器)中的XGM(交叉增益调制)效应，提出一种实现全光UWB(超宽带)PAM(脉冲振幅调制)的方案。该方案只需要一个外部光源和一个SOA，结构简单，调制速率快。利用光通信系统软件OptiSystem对该方案进行仿真，分析了光源功率、SOA的注入电流和光源波长等系统参数对UWB PAM信号性能的影响。

文章提出了两种利用SOA(半导体光放大器)的XGM(交叉增益调制)和FBG(光纤布拉格光栅)光学生成对称型UWB(超宽带)信号的新方法。分析了该方法的工作原理并进行了仿真实验，分别得到了符合FCC (美国联邦通信委员会)标准的中心频率为5.35 GHz、相对带宽为114%以及中心频率为4.7 GHz、相对带宽为132%的对称型UWB信号，仿真结果验证了该方法的可行性。文章还分析了这两种方法存在的问题。

为了满足光纤射频链路和相位阵列天线应用要求，提出并实验验证了基于半导体光放大器(SOA)的全光微波滤波器，该结构利用SOA的放大自发辐射的交叉增益调制(XGM)原理，可以实现通带和阻带的相互切换。它是基于由SOA和可调谐窄带光学滤波器构成的光纤延时环，利用SOA的放大自发辐射谱的交叉增益调制产生负系数。当可调谐窄带光学滤波器的中心波长对准激光器的波长时，可获得一个高Q的带通滤波器频率响应；当可调谐窄带光学滤波器的中心波长偏离激光器波长一定量时，可获得陷波宽度较窄和通带相对较平的陷波滤波器频率响应。此结构通过调节可调谐窄带滤波器的中心波长可实现高Q与通带相对较平的陷波频率响应的切换。