当前通信业务数据量爆炸式的增长要求通信网络具有更大的传输容量及更高的传输速率。目前，电交换速率为每秒几百兆位，虽然采用砷化锗技术可使速率提高上百倍，但这与高速率和大容量的全光网络的要求仍有较大差距。全光缓存技术是现阶段全光网络需要解决的难题之一。本论文对基于半导体光放大器的多数据包全光缓存技术进行了研究。论文首先研究了全光单稳态触发器以及1×2全光波长路由。全光单稳态触发器采用半导体光放大器光纤环形激光器的方案，状态间消光比达到35dB，切换时间仅为2-3个环腔周期。1×2全光波长路由为基于SOA交叉增益调制的方案，实现了10Gb/s速率下的无误码输出。并在此基础上实现了多数据包堆栈式全光缓存的实验验证，测量了该缓存器在2.5Gb/s和10Gb/s的误码特性。论文又提出了一种改进型的堆栈式全光缓存，减小了基于SOA波长转换引入的噪声，该缓存器的误码特性有明显提升，在10Gb/s数据速率下缓存3个数据周期，误码率在10-9时功率代价仅为2dB。论文建立了基于SOA的堆栈式全光缓存器的理论模型，分析了半导体光放大器交叉增益调制过程中的消光比退化、码型效应以及全光单稳态触发器输出直流光特性对于全光堆栈式缓存输出特性的影响。并对堆栈式全光缓存器应用于节点中的缓存器性能进行了研究。论文还提出了两种队列式全光缓存器方案。队列式全光缓存器与堆栈式全光缓存相比，结构更简单，缓存一个数据包的代价更小。并有望应用于包长不固定的非同步光网络中。