基于各种光学非线性效应实现的全光波长变换和全光频率上变换技术是未来DWDM(密集波分复用)全光网络和Radio Over Fiber宽带无线接入中的关键技术。尤其是基于半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制、交叉相位调制和四波混频以及非线性光纤中的各种非线性效应的应用尤为重要，是目前光纤通信领域研究的热点。论文对全光网络中高速波长变换和频率上变换技术进行了研究，主要工作如下：(1)论文完善了SOA的动态模型，使之包含载流子加热(CH)、光谱烧孔(SHB)、双光子吸收(TPA)这几种超快的非线性现象，从而使其可以应用于超高速的全光信息处理领域。论文在建立动态模型的基础上，对160GHz滤波器辅助型的高速波长变换进行了深入的讨论，尤其是对辅助滤波器的特性进行了仿真和阐述，并从物理原理上给出了解释。(2)提出并实验验证了一种新型的实现全光频率上变换的方案。论文中利用半导体光放大器和高非线性光纤的非线性偏振旋转效应成功地实现了4信道20GHz、40GHz的频率上转换，并对上转换后的信号进行了解调分析。