为了对单端量子点半导体光放大器（QD-SOA）全光波长转换器的增益恢复特性进行系统分析，采用分段法和4阶龙格-库塔法，利用单端QD-SOA的交叉增益调制效应的全光波长转换原理分别求解速率方程和光场方程，分析了注入电流、后端面反射率以及最大模式增益等变化时对单端QD-SOA全光波长转换器增益恢复时间的影响。结果表明，当增大注入电流和后端面反射率、减小最大模式增益时，均可以减小增益恢复时间，进而可以通过优化上述参量改善单端QD-SOA的增益恢复特性。

信号光的啁啾特性在很大程度上会影响量子点半导体光放大器(QD-SOA)的性能,引起传输信号的走离效应,使误比特率增高。为了改善这一特性,对QD-SOA全光波长转换器的啁啾特性进行了系统分析,基于QD-SOA的交叉增益调制效应的全光波长转换原理,采用牛顿法和4阶龙格-库塔法求解速率方程和光场传输方程,计算了注入电流、抽运光脉宽和抽运光消光比变化时QD-SOA全光波长转换器输出变换光的啁啾值。结果表明,增大抽运光脉宽、减小注入电流和抽运光消光比均可减小变换光的啁啾值,通过优化这些参量可以减小啁啾的影响,但在设计QD-SOA全光波长转换器时,要考虑抽运光消光比和变换光啁啾之间的均衡。

为了改善全光逻辑门的相位差特性，对全光逻辑异或门的相位差进行了研究。采用细化分段模型对量子点半导体光放大器的动态过程进行建模，利用牛顿法和4阶龙格-库塔法求解三能级跃迁速率方程以及光场传输方程，实现了基于量子点半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪结构的全光逻辑异或门；研究了有源区长度、最大模式增益、输入抽运光功率以及输入抽运光脉冲宽度对通过干涉仪两臂探测光相位差的影响，同时讨论了探测光的相位差与输出光功率的关系。结果表明，增大有源区长度、最大模式增益以及输入抽运光功率，均能使探测光相位差增大；随着抽运光脉冲宽度增大，探测光相位差先增大而后趋于平缓，之后不断减小；有源区长度为2.0mm、最大模式增益为3000m^-1、输入抽运光功率为5dBm、抽运光脉冲宽度为1.0ps时，最大相位差增加至0.3277π；随着探测光相位差增大，输出光功率增大；通过优化参量可以增大探测光的相位差，而输出光功率会随着探测光相位差的增大而增大。该研究为提高转换信号质量提供了参考。