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全光通信网(AON)是通信网络未来的发展方向。全光通信网包含波分复用(WDM)、光路由、波长变换(WC)、光交叉连接(OXC)以及全光缓存等核心技术。全光波长变换技术,通过在主干网交叉节点加入波长变换器,利用“虚波长”通道,可解决系统阻塞、波长路由等问题。基于半导体光放大器(SOA)四波混频(FWM)效应的全光波长变换技术,对调制格式及传输速率透明,结构简单,易于实现,成为近年来的研究热点。本文对基于SOA的FWM效应实现QPSK信号的全光波长变换方案进行了深入的理论分析及实验研究。在对实验条件进行优化分析的基础上,利用仿真计算,讨论了泵浦光功率、信号光功率、SOA驱动电流、非线性强度等实验参数对四波混频效应的影响。搭建了基于四波混频效应的QPSK信号的波长变换实验平台。实验结果分析表明,除最优化实验条件中的四个可变参数外,SOA的色散系数也是对四波混频效应波长转换效率的重要影响因素。为解决SOA色散系数的检测问题,提出了一个新颖的有源器件色散系数的测量方法。通过对色散系数相移检测法的改进,实现了1530nm到01610nm波长范围内的色散系数的测量。检测装置结构简单,成本低廉。检测结果表明,SOA存在正常、反常色散及色散平坦等三种色散区间。在80nm的波长范围内,每条色散系数与波长关系曲线中均存在三个零色散点；随着SOA的驱动电流增大,零色散点蓝移,相应近零色散区变宽。可见,SOA的色散受驱动电流和信号光功率共同影响,可根据四波混频的要求选择实验参数,提升转换效率和带宽。根据SOA色散测量结果,选取的驱动电流为155mA,在输入信号光功率为3.5dBm的条件下,在其1539.6nm波长零色散点近零色散区进行基于四波混频效应的波长变换,与非近零色散区间的实验结果相比,波长转换带宽增长了3倍。