理论分析和模拟仿真了双单边带离散多音频(Twin-SSB-DMT)信号经全光波长变换(AOWC)实现的多路传输。从理论方面研究双单边带信号的产生原理, 并对转换光与原始信号光之间的关系进行了分析。通过设置推挽式调制器双臂射频信号, 得到左单边带为离散多音频-正交幅度调制(DMT-4QAM)、右单边带为DMT-16QAM的双单边带信号。传输速率为20 Gbit·s-1的双单边带信号经过半导体光放大器中四波混频效应产生了1~8路高质量的转换光, 且转换光携带原始信号光数据, 从而实现高阶信号的多播传输。模拟结果表明: 双单边带DMT信号在低成本下提高了频谱效率和波长带宽的利用率, 改善了整个AOWC系统的性能。从星座图和误码率曲线可以看出, 接收端可对8路偏振不敏感的多播信号实现无串扰直接接收, 信噪比代价低, 进而有利于实现高质量的多播系统。

随着高速交换系统的发展,相干光OFDM(正交频分复用)信号逐渐被应用到AOWC(全光网交换)系统中。仿真实现了在SOA(半导体光放大器)中基于平行双泵浦结构的高速偏振复用OFDM信号的AOWC。从激光相位噪声及SOA注射电流方面对影响系统转换效率的因素进行了分析。仿真结果表明, 当光信噪比为18 dBm时, 转换光的误码率为1.3×10-4, 实现了224 Gbit/s相干光OFDM转换光信号的无串扰接收。

理论分析并模拟仿真了半导体光放大器(SOA)参数对高速偏振复用-正交频分复用(PM-OFDM)全光波长变换系统的影响。 SOA参数(包括增益饱和、光场限制因子、有源区内载流子浓度)均与系统波长转换效率有关。在达到SOA的增益饱和之前或在SOA的增益饱和附近，通过改变注入电流、载流子浓度、光场限制因子均可引起SOA增益系数的改变，从而影响系统的波长转换效率。通过改善SOA参数，实现了速率为40 Gbit/s的PM-OFDM信号在全光波长变换后的无串扰直接接收。

理论研究并模拟仿真了高阶边带抑制比对基于载波抑制平行抽运结构的偏振复用信号的全光波长变换系统的影响。根据贝塞尔函数曲线性质，通过控制射频信号电压，调节马赫-曾德尔调制器的调制深度，改变了各频率成分的光边带功率，进而得到具有不同高阶边带抑制比的偏振方向相同、相位锁定的平行抽运光，分析了不同边带抑制比下转换光的接收误码率性能。结果证明：通过控制调制器的调制深度在(1.7，2.0)范围内，对应得到边带抑制比在(7 dB，18 dB)范围内的平行抽运光，经过全光波长变换系统后x和y两个偏振方向上的转换光的误码率均达到10-10，可实现偏振不敏感信号无串扰地直接接收，因此可以不使用滤波器将残留边带过滤掉，从而降低了系统的复杂度及成本。

理论研究并模拟仿真了在半导体光放大器(SOA)中的基于平行双抽运结构的偏振复用十六进制正交幅度调制-正交频分复用(16QAM-OFDM)信号的全光波长变换(AOWC)。理论推导及仿真结果表明偏振复用16QAMOFDM信号可以经过全光波长变换实现偏振不敏感信号无串扰直接接收，并对影响系统转换效率的因素，如频率间隔、SOA 注入电流、信号光功率及信号光入射角等进行了分析，同时分析结果验证了理论推导的正确性。

针对偏振复用相位调制信号的全光波长变换特性问题，基于半导体光放大器中四波混频效应，建立了对偏振复用正交相移键控信号的全光波长变换理论模型.根据理论分析，建立了仿真系统，仿真结果表明：泵浦光与信号光之间的频率间隔、偏振复用信号中的一个信号与一号泵浦光的偏振夹角对系统转换效率和信号质量有影响；波长转换过程中交叉相位调制产生的相位噪音会对信号质量有影响，且当泵浦光功率较大、泵浦光功率远大于信号光功率时，交叉相位调制效应的影响较小，仿真结果与理论分析一致.本文研究方法和相关结论对其它偏振复用信号基于半导体光放大器四波混频效应的波长变换研究有一定的参考价值.

提出了基于太赫兹光非对称解复用器(TOAD)结构来实现全光伪随机码(PRBS)倍速中全光波长变换及全光或逻辑运算两项关键技术的方案。对TOAD结构的开关特性进行了理论与实验研究，并利用TOAD结构实现了10 Gb/s速率的波长变换和全光或逻辑的仿真与实验。结果表明： 继续减小控制脉冲宽度和开关窗口宽度，利用TOAD结构可以获得更高速率的波长变换和全光或逻辑运算；利用这两项关键技术，基于TOAD结构可实现PRBS倍速，获得更高速率的全光PRBS码流。

低成本、低功耗和可集成是目前波长变换技术所追求的目标。提出一种基于法布里珀罗型激光二极管(FP-LD)中模式竞争机理的全光波长变换方案。通过在FP-LD不同模式中注入恒值探测光和信号光产生双模式竞争，从而实现波长变换。对波长变换产生的原理进行了分析，并对波长变换后信号的信噪比、消光比以及啁啾特性进行了实验研究。进行了10 Gb/s非归零（NRZ）信号在不同波长上的波长变换及其20 km传输实验。误码率测试数据结果表明波长变换后的功率代价小于1 dB，各个波长信号传输20 km后的功率代价均小于1 dB。

实验验证了在半导体光放大器(SOA)中基于四波混频(FWM)效应的单抽运、垂直双抽运和平行双抽运对光正交频分复用(OFDM)信号波长变换特性。信号光源经2.5 Gb/s OFDM电信号直接调制后和抽运光耦合,经光放大器后在SOA中实现波长变换。实验结果显示,经SOA的FWM效应后,产生新波长的信号光将携带OFDM信号。实验测量了转换的OFDM信号的误码特性曲线图和星座图,结果表明,平行双抽运模型的系统功率代价最小。实验结果与理论分析是一致的。

研究了基于半导体光放大器平行双抽运对光正交频分复用信号进行全光波长变换的系统.信号光源经2Gb/s电信号直接调制后再和双抽运光耦合, 经半导体光放大器后, 由于四波混频效应而产生新的波长的信号光.实验结果显示, 经半导体光放大器四波混频效应后,产生新的波长的信号光将携带OFDM信号且偏振不敏感, 转换效率与双抽运光之间的波长间隔, 抽运与信号光波长间距, 信号光与泵浦光之间的偏振夹角等有关.同时也测量了转换的OFDM信号的功率-误码曲线和接收星座图.