随着人们对高速大容量网络的需求呈现出指数级速度的增长,全光通信网（简称,全光网）正极快地发展着。与以往的纯电网以及光电混合网不同的是,全光网中的信号将以光的形式完成传输、复用、交换等所有过程,其间不会经过任何光电转换。换而言之,原先电网中对信号所进行的各种处理过程都将在光域中完成,因此全光信号处理技术成为了全光网研究工作中的一个重要组成部分。全光信号处理技术在脱离了电信号参与的基础上,需在光域内完成对信号的所有处理,常见技术有:光调制、光复用、全光放大、全光整形、全光波长转换、全光模拟信号/数字信号转换与全光路由等等。与电子相比,光子具有极快的响应速度,所以全光信号处理技术能够打破电信号处理时由电学器件所带来的速度瓶颈,除此之外,由于全光信号处理过程中无需光电/电光转换器,在整个传输过程中,将极大地降低系统成本,简化设备复杂度。随着全光网的发展,全光信号处理技术因其高速、低成本等特点逐渐成为了该领域内的研究热点。其所含内容广泛,本课题的研究工作主要集中于级联全光波长转换器设计（全光波长转换技术）与全光相位敏感放大器设计（全光放大技术）。其具体内容包括:在基于高非线性光纤的全光波长转换技术方面,我们讨论了有关波长转换效率的问题。基于前期的理论研究,受激布里渊散射会限制光纤的入射功率,从而限制了非线性相移参数γPL,而γPL的大小又决定着波长转换效率的高低。由理论学习得知,受激布里渊散射阈值P_th的大小由光纤自身的性质所决定,且与非线性相移中的另一个参数——光纤长度L之间存在着反比关系,即光纤越长,P_th就越小。针对这样的矛盾关系,为了有效增大非线性相移γPL从而提高波长转换效率,我们提出了利用两段高非线性光纤级联取代等长度一条高非线性光纤的方案,对由该方案所设计的全光波长转换器的转换效率进行了数值仿真与实验验证,并得到了与预期基本一致的结果。除此之外,实验中还对该方案进行了系统性能测试,通过对接收信号误码率、眼图等的检测,证明了该方案具有良好的系统性能。此外,在全光放大技术方面,我们进行了有关高效相位敏感放大器的研究工作。相位敏感放大器与其他光放大器不同,它不具有自发辐射噪声,且其放大功能是基于非线性效应——四波混频实现的。在输入泵浦光功率不变的情况下,其增益大小由相位匹配度所决定,而能影响相位匹配度的因素又有许多。本课题主要探讨了色散对相位敏感放大器增益的影响。在研究工作中,对相位敏感放大器在不同色散情况下的增益进行了数值仿真,并绘制出了相应的关系曲线。随后,通过数值仿真结果找出优化色散值进一步进行系统仿真验证,对比发现,两种不同仿真方式下的增益结果完全吻合,且系统性能良好。本课题在追求级联波长转换器高转换效率与相位敏感放大器高增益的研究工作中,都是通过不断优化结构或参数,从而获得全光信号处理的高效性能。与同类技术相比,这一特点将使其具有强大的竞争力。此外,全光信号处理的高效技术在讲求绿色发展的时代中十分具有研究价值与意义。