随着互联网应用的不断发展,网络数据流量急速攀升,现有的光网络交换能力较弱,无法与高速的传输技术相匹配,给通信系统带来了较大的损耗。全光网的实现是解决这一问题的有效途径。全光逻辑信号处理是构建全光网的核心技术之一。PPLN波导是一种具有高非线性系数的光学晶体,响应速度快、透射性强、损耗低等优点使其成为全光逻辑信号处理领域中不可缺少的一部分。本文针对如何利用PPLN波导实现具有复杂逻辑功能的光器件进行了深入地探究,最终取得的研究成果如下:(1)根据单个PPLN波导所能实现的简单光逻辑运算,在准相位匹配条件下,设计出以和频剩余光波作为最终输出信号光的全光2线—4线译码器波导级联结构。利用Matlab软件进行计算和仿真,得到全光译码器的波形图和眼图,对半高全宽、消光比、峰值功率和延迟时间等参数进行分析。结果证明,该方案在实现了全光译码器逻辑功能的同时,较好地保证了信号传输质量。(2)通过对8线—3线编码器逻辑功能的分析,设计出两种全光8线—3线编码器的PPLN波导级联结构,利用分布傅里叶算法和有限差分法对PPLN波导的耦合波方程组进行计算和仿真,分析全光编码器各路信号光的波形图和眼图。结果证明,两种方案均可实现全光8线—3线编码器的逻辑功能,为全光逻辑信号处理提供了新的器件类型。(3)在全光2线—4线译码器和全光8线—3线编码器除波导长度外,各项参数设定不变的基础上,对波导长度在20mm—60mm范围内的全光译码器及编码器进行计算和仿真,分析两种光逻辑器件中各路信号光的消光比随波导长度的变化情况。