光分组交换(OPS)与光波长交换相比，具有不受电子瓶颈的限制和交换粒度小等优点。但是，光分组交换仍然存在许多问题亟待解决，其中包括“环回路由”和功率抖动。环回路由是指由于配置错误或者路由选择算法收敛较慢，使IP包不断地在几个路由器之间传送，这不仅会使IP包到达不了真正的目的地，还会引起网络风暴；光功率抖动是指光分组沿着不同的路径传输，各光分组损耗和增益不同引起的光功率不一致，这会使系统的服务质量下降。解决环回路由的方法之一是设置网络生存时间(TTL：Time-to-live)；解决光功率抖动的方法方法是光功率均衡。本文对这两个方面的问题进行研究，利用法布里-珀罗半导体光放大器(FP-SOA：Fabry-Perot Semiconductor Optical Amplifier)的信号处理功能，提出了光网络生存时间处理和光功率均衡的两种解决方案。本文主要的创新工作如下： 1 利用非线性薛定谔方程和分段法建立了半导体光放大器fSOA：Semiconductor Optical Amplifier)的数值模型，通过仿真分析了FP-SOA增益与电流、载流子浓度、波长的关系和FP-SOA偏置电流对载流子恢复时间的影响。 2 提出了一种基于非平衡干涉仪(AMZI：Asymetric Mach-ZehnderInterferometer)和FP-SOA的全光网络生存时间处理方案。在该方案中用光脉冲数表示TTL值，M个TTL光脉冲经过非平衡干涉仪后变为M-1个光脉冲和与M-1光脉冲相对光功率差为6dB的首尾两个剩余脉冲。将上述脉冲经过工作点设置在增益随着载流子浓度的增大而减小区域的FP-SOA， M-1脉冲被进一步放大，而两个剩余脉冲被抑制，使M-1脉冲和两个剩余脉冲的相对光功率差增大到10dB以上，从而实现了TTL减“1”。通过仿真验证了该方案的可行性，分析了偏置电流、峰值光功率、光脉冲周期、脉冲宽度等对TTL处理性能的影响。 3 提出了一种基于FP-SOA的光功率均衡方案。根据FP-SOA的增益特性，将FP-SOA的工作点设置在增益随载流子浓度增大而增大的区域，在这段区域内，小功率光脉冲获得高增益，大功率脉冲获得的低增益，使得输出脉冲的功率被钳制在系统要求的范围内。通过仿真验证该方案的可行性，仿真表明，10dB的输入光功率差被到钳制到1dB的范围内；分析偏置电流、脉冲宽度、周期、峰值光功率等因素对光功率均衡性能的影响。