波长变换技术是波分复用(WDM)光网络中的关键技术之一。在光纤通信网络中使用波长变换器，可以实现波长的再利用和再分配，从而提高WDM网络的性能和可扩展性，更有效地管理网络和使用网络资源。本文主要研究基于半导体光放大器(SOA)交差增益调制(XGM)的非归零码(NRZ)的全光波长变换。 本文首先介绍波长变换的意义和研究现状，讨论了实现全光波长变换的关键技术。与其它实现方案相比，基于SOA中XGM原理的全光波长变换器具有结构简单，转换速率高，转换效率高，可实现集成等优点，因此一直是全光波长变换技术领域的研究重点。近年来已有许多利用SOA针对归零码(RZ)进行高速波长变换的实验和理论报道。由于目前光纤通信网络采用的码型均为NRZ码，所以本文重点研究更具现实应用价值的NRZ码全光波长变换技术。 本文第二章介绍SOA的工作机制以及基于SOA-XGM全光波长变换器的基本原理，对SOA-XGM全光波长变换器进行了理论仿真，分析了连续探测光、泵浦信号光的功率、波长对转换信号的功率、消光比的影响。 第三章介绍SOA-XGM全光波长变换器的实验结果，并进行分析讨论。在实验室现有条件下，实现了2.5Gbit/s31位NRZ伪随机码的全光波长变换实验，分析了该方案下转换信号的消光比、信噪比、平均光功率与输入连续光、信号光功率、波长的关系，实验中转换信号的光谱信噪比可达50dB以上，消光比和信噪比均大于10dB，符合ITU-TG.691标准。信号波长向下转换间距可达60nm，是目前基于SOA中的XGM效应进行波长转换获得的最大波长间距。 第四章中利用两个级联SOA中的XGM效应，在适当的连续光和信号光(两束)下，分别实现了全光逻辑“与门”和“或非门”，对影响该结构逻辑门效果的因素进行了初步分析，论证了这一方案的可行性。