随着光纤通信和宽带业务的飞速发展，OTDM系统逐渐成为世界范围的研究热点。与此同时光交换逐渐成为制约光网络速率的瓶颈，全光3R再生技术是解决此问题的一种非常重要的全光处理技术。光判决门即超快全光开关是这两种技术的核心部分。本论文主要围绕一种全光开关超快非线性干涉仪(UNI)展开下述几方面的工作：1、对方案中的核心器件光半导体放大器(SOA)的特性进行了论述，讨论了光脉冲在SOA内传输的数学模型，并用软件optisystem2.2对SOA的动态增益特性进行了模拟仿真。2、为研究SOA的交叉增益调制(XGM)和交叉相位调制(XPM)，在模拟仿真的基础上同时进行了基于XGM的波长变换实验，并讨论了不同条件对波长变换输出的影响，为UNI中利用XPM实现光开关提供了理论和实验基础。3、对UNI的工作原理进行了描述，通过琼斯矩阵做了进一步的分析。在此基础上，对UNI开关窗口进行了数值分析，得到了窗口的数学描述。运用软件matlab6.5对SOA增益响应、XPM效应、UNI开关窗口进行了模拟，并模拟分析了当实验条件改变时对UNI开关窗口的影响，为实现得到最佳的开关窗口提供了理论依据。4、进行了10Gbps和20Gbps的UNI全光开关的实验，与上一章的理论模拟相对照，通过改变实验条件来观察对开关窗口的影响。分析了实验中偏振控制器的作用，并通过实验数据初步得出了窗口消光比的变化情况，讨论了得到上述结论的原因。