本论文研究了一种半导体光放大器的全新应用方法：利用外界辅助光注入来大大减小SOA的载流子恢复时间。论文首先研究了辅助光注入下SOA获得最佳性能的工作条件，然后将研究的结论应用到‘与’、‘异或’两种逻辑门中。 　　(1)研究了材料透明辅助光波长与SOA长度、偏置电流、辅助光光功率的关系，讨论了在透明光注入下载流子恢复、非线性相移，随SOA偏置电流的变化情况，着重比较了辅助光同向注入、反向注入的不同，为透明辅助光的实际应用提出建设性的意见。 　　(2)研究了增益恢复和非线性相移与SOA长度的关系，发现长SOA具有快的增益恢复和大的非线性相移。 (3)研究了在辅助光注入下，短脉冲经过SOA后的波形和光谱变化。 　　(4)研究了输出光谱与脉冲初始啁啾、波形的关系。同时研究了光谱峰值偏移与辅助光功率的关系。 　 (5)研究了开关窗口在透明光和增益区光注入下的变化情况。 　　(6)利用完整的误码测试理论模型，研究了辅助光注入下4×2.5Gb/s、4×10Gb/s、10×10Gb/s三种OTDM系统的解复用性能。 (7)首次研究了SOA-Sagnac型异或门的工作性能，发现辅助光注入能大大提高异或门的性能。提出了异或门设计的若干规则和关键参数的取值范围，如开关窗口大小、控制与信号脉冲时延等。