该论文主要包括三大部分的内容:光学互连网络的研究;光子交换技术的研究;全息光盘条形码阅读器中的光电信息处理的研究.该论文完成具有创新性的工作如工:首次提出了利用复合全息透镜的方法实现二维折叠PS的方案;首次提出了一种利用几何光学元件(反射棱镜和微透镜阵列)实现二维紧凑型空间不变PS系统的方案;在叙述"BANYAN(PS)"网络以及"排序+BANYAN(PS)"特性的基础上,提出了一种可适用于光子ATM交换的无内部阻塞的8×8的多级互连网络;建立了全息光盘条形码阅读器的简化模型,并结合辐射理论估算到达探测器的条形码信号的大小;在仔细分析具体情况的基础上,选择了931A光电倍增管作为探测器,并且采用逆向探测法实现了较为理想的极弱条形码信号的(约几nW)探测;结合电磁波表面散射理论和作者的全息光盘条形码阅读系统,建立了条形码表面散射模型,并通过实验分析了不同粗糙度的条形码表面和不同激光入射角度对系统信噪比的影响,实验结果和建立的散射模型符合得很好;分析了计算机制全息图(CGH)应用于条形码扫描系统的特性,提出了用计算机制作等位相光栅代替全息光盘实现扫描的具体方案.