An effective theoretical analysis method is presented to analyze different linear optical signal processing functions with optical filters reported in literatures. For different applications, the optical filters are supposed to operate on the analog or digital part of the signal separately, namely analog spectrum conversion and digital spectrum conversion. For instance, the return-to-zero (RZ) to non-return-to-zero (NRZ) format conversion for intensity or phase modulated signals are based on the analog spectrum conversion process, while the (N)RZ to (N)RZ phase-shift-keying (PSK) format conversion, logic NOT gate and clock recovery for RZ signals are based on the digital spectrum conversion process. Theoretical analyses with the help of numerical simulation are used to verify the reported experimental results, and all the experimental results can be effectively analyzed with this analytical model. The effect of the transmission spectrum of the filter on the performance of the converted signal is investigated. The most important factor is that the theoretical analysis provides an effective way to optimize the optical filter for different optical signal processing functions.

采用Verilog语言设计了一套基于RGB格式的视频采集预处理系统,先将采集到的RGB信号转换成易于处理的YCbCr信号,然后进行相应的处理,最后再转为RGB信号输出显示.系统包含视频采集模块、视频显示模块、IIC控制模块和视频处理模块.各个模块的功能通过在Xilinx公司的XC5VLX110T上得到实现.给出了系统的效果演示、仿真结果和效率分析,结果表明该方案是可行的,并且在处理速度上有很大的优势.

基于信号频谱变换的原理，利用微环谐振器的梳状谱传输特性，辅助以窄带滤波器，将全光归零(RZ)码信号的频谱包络转变为较理想的非归零(NRZ)码信号的频谱包络，从而实现RZ 码到NRZ 码的码型转换。详细研究了转换后的NRZ 信号眼图质量与设备因素，如窄带滤波器的选择、微环谐振器的耦合条件以及输入信号RZ 码占空比的关系。结果表明窄带滤波器为2 阶巴特沃斯滤波器时，微环谐振器的耦合条件以及RZ 码占空比对码型转换效果的影响较小。另外，通过调整微环谐振器的尺寸，设计的码型转换器能与不同速率的系统相兼容，能更好地适应未来光网络的发展。

基于Pangolin激光演示软件，介绍了若干能将不同格式的图文影像文件在激光演示系统中转换的插件和专用软件，并开展各种素材文件格式转换及优化技术研究，从而为激光表演在不同场合的应用提供必要的技术支撑，提高了激光演示的表现能力，在实际应用中达到了更好的艺术效果。

为了解决全光码型转换中结构复杂和速率限制的问题，提出了应用于全光网络，利用半导体光放大器的非线性效应和光带通滤波器滤出特定光谱成分来实现全归零码到非归零码的全光转换方案.基于超快半导体光放大器模型, 进行了40 Gbps归零码到非归零码全光转换的仿真与实验验证.实验结果表明：40 Gbps归零码到非归零码全光转换的功率损耗约为2 dB,与仿真结果高度吻合，验证了该方案的可行性与有效性.

光调制格式转换是全光通信中的一个关键技术。基于硅基微环谐振器的交叉相位调制(XPM)效应，可实现非归零(NRZ) 信号到归零(RZ) 信号的光调制格式转换。将探测光NRZ信号与抽运光时钟脉冲序列同步通过硅基微环谐振器，由于硅波导的XPM效应，抽运光上升沿与下降沿的功率改变使得探测光NRZ信号产生光频率的负啁啾与正啁啾，通过适当的光带通滤波器(OBPF)就可获得需要的RZ信号。研究了转换后RZ信号的质量与抽运光功率、脉宽以及OBPF对探测光的波长失谐量之间的关系。研究结果表明，利用硅基微环谐振器的XPM效应可实现芯片级的光调制格式转换。

从信号频域处理的角度分析并实验验证了一种基于微波光子滤波器的归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的码型变换方案。理论上，通过对RZ和NRZ码基带信号的频谱特点以及微波光子滤波器的特性进行分析，构建一个低通滤波器并对RZ码信号进行滤波，强烈抑制RZ码信号中的时钟分量，最终实现RZ到NRZ码的码型转换。在实验中，采用一种两抽头加色散延时的微波光子滤波器对速率为10 Gbit/s的RZ码信号进行了处理，成功得到了转换后的NRZ码信号。信号波形和频谱均显示了此方案的良好性能。通过简单地调节微波光子滤波器的部分参数，可对任意速率的信号进行处理，具有很好的灵活性。

互联网业务的迅猛增长，促使光网络向大容量高性能方向发展，波分复用（WDM）与时分复用（OTDM）相结合，将是未来超高速大容量光子网络的发展方向。全光非归零（NRZ）到归零（RZ）码型转换技术，是构建这种WDM/OTDM混合网络的核心接口技术之一，它能将分别采用WDM与OTDM技术的不同网络部分有机结合，实现不同调制格式的数据在网络的不同区域之间自由传输。综述了全光NRZ到RZ码型转换技术的最新研究进展，详细分析了每种方案的工作原理，性能特征及关键技术，对比了其优缺点，指出了目前存在的问题，最后对其发展前景进行了展望。