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随着光纤技术的飞速发展，光通讯技术逐渐成熟。在未来的宽带交换网和宽带接入网中，光纤通信技术将越来越多地被采用，因为光纤通信技术具有通信容量大，传输距离长，抗干扰能力强，成本低等优点。光纤网络构成了通信系统的骨干通道，光开关是分组交换，突发包交换系统的重要组成器件，也是决定光网络性能的关键因素之一，使用光开关可以避免传统电子通信系统在所经过的各个节点上要进行的光电光转换，大幅度提高了系统的透明性，网络结构的扩展性和可重构性，能很好地满足未来高速，智能通信网对不同业务以不同速率传送的要求。
半导体光放大器(SOA)是一种具有良好开关性能的多功能波导器件。论文结合半导体光放大器的理论模型，对SOA饱和增益特性，误码率等参数在SOA不同工作电流条件下进行了测试，测试结果表明实验室使用的SOA具有很好的线性传输放大和开关特性。本文主要工作在于如下几个方面：首先论文重点研究了半导体光放大器的高速数字驱动电路，使用了高速数字逻辑器件，实际制作了电路板，成功调试了驱动电路，并根据复杂光开关系统对均衡增益补偿的要求，设计了增益可调的高速数字驱动电路，对电路的物理特性，电特性，时延，进行了分析，并对电路进行了进一步的优化，使得驱动电路具有高速，增益可调等优点。其次研制了一种基于SOA和窄带滤光膜片的2×2高速数字光开关系统，并搭建了整个光开关系统，对系统的性能进行了实验分析，如时延、增益补偿特性，研究表明，光开关插入损耗（最大获得26.63dB的增益补偿极大降低插入损耗），较低时延（小于40ns）等，该工作是上海市科委光科技项目的一部分，并通过验收。运用Optisystem软件辅助研究，对SOA和FBG结合的光开关进行了特性仿真分析，对其开关扩展特性进行了分析。论文还对目前利用SOA进行波长转换的主流技术进行了研究和仿真，进一步挖掘了基于SOA实现带波长变换的高速数字光开关在光通讯系统中的应用潜力。