二十一世纪是一个信息化的社会,需要传送大量的信息,因此高速、大容量的波分复用(WDM)系统便应运而生。波分复用技术可利用不同的波长在同一根光纤中传输多路信号,可有效的利用光纤带宽,提供光网络的灵活性。WDM系统的波长数目仍然大大少于实际的节点数目和用户数目。这就使得两个或多个波长信号之间造成波长竞争,解决上述问题的关键技术就是波长变换(WC),从而提高网络的灵活性和可扩展性,同时也有利于网络的运行、管理和控制。半导体光放大器(SOA:semiconductor optical amplifier)具备良好的非线性性能,具有交叉增益调制(XGM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频(FWM)非线性效应,十分适合用来实现波长变换,从而得到了广泛的应用。本课题重点从SOA的理论模型入手,对基于SOA-XGM的全光波长变换进行理论研究,并对其转换特性进行分析,取得了一定的结果:(1)、在广泛查阅文献资料的基础上,对半导体光放大器的XGM(交叉增益调制)、XPM(交叉相位调制)、FWM(四波混频)等几种非线性效应及其应用进行了较为深入的研究。(2)、提出了SOA的分段模型理论,并基于这一理论模型,从SOA的载流子速率方程和光波的传输方程出发,用数值方法模拟了基于SOA的全光波长变换消光比特性,并与计算结果进行比较。(3)、在进行消光比特性分析的基础上,对于信噪比和误码率与消光比的关系进行了理论研究,得出的结果与所查阅资料相吻合。(4)、搭建了实验光路,对SOA的增益特性、发光特性和XGM特性进行了实验研究,并对基于SOA-XGM效应的全光波长变换进行了实验研究;本实验方案具有结构简单,易于集成等优点。