本论文简要介绍了实现光分组交换网的关键技术以及研究现状。 　　论文对SOA特性进行了较为全面的研究。首先概述了SOA的几个静态参数；然后从忽略和考虑SOA带内效应引起的非线性增益压缩两种情况出发，分别推导了其动态增益理论模型；最后，概述了SOA非线性效应的种类，重点讨论了其交叉偏振调制(XPOM)效应，并首次从SOA线宽增强因子出发，得出了SOA交叉相位调制(XPM)、交叉偏振调制与交叉增益调制(XGM)之间的线性关系，为实际应用提供了理论依据。 　　论文理论研究了太赫兹光非对称解复用器(TOAD)的特性，提出了利用TOAD可以实现全光逻辑与(AND)、逻辑或(OR)功能，并在实验上实现了20Gb/s的全光逻辑与、或操作，并对实验结果进行了讨论。 　　本文提出了一种新型的基于Sagnac干涉结构的全光逻辑异或(XOR)方案。首先利用第二章中建立的模型，考虑SOA带内效应引起的非线性增益压缩，通过理论分析，证明该方案的可行性，并对其进行了数值研究。仿真结果表明，该方案能够成功地实现高速全光逻辑异或功能，其工作速率基本上不受SOA载流子寿命的限制，可以达到100Gb/s。最后讨论了SOA参数、信号参数以及结构参数对此结构性能的影响。