研究了一种基于高非线性光纤(HNLF)中交叉相位调制效应的全光频率上转换射频耦合到光纤无线通信(ROF)系统。数值计算结果表明, 由于交叉相位调制引起的调制不稳定性, 波长1.54 μm, 重复频率为40 GHz的抽运光可使波长为1.56 μm, 载有速率为2.5 Gbit/s的非归零码作为下行链路数据的弱信号光光波分裂, 产生与载波距离为40 GHz且与载波相干的两个一阶调制边带, 抽运光脉宽、抽运光功率和光纤长度对载波与边带功率差有较大影响。仿真实验结果证实了以上原理, 速率为2.5 Gbit/s的数据信号在高非线性光纤中被上转换到40 GHz毫米波上。信号光功率为0 dBm时, 得到的优化光纤长度为600 m, 抽运光功率为17 dBm。

为提高全光波长转换器的波长转换效率，在量子点半导体光放大器(QD-SOA)波长转换特性研究的基础上，分别对基于交叉增益调制(XGM)效应和交叉相位调制(XPM)效应的全光波长转换器的转换效率进行了仿真分析。利用三能级QD-SOA模型并基于XGM型全光波长转换器，计算了输入脉冲宽度、有源区长度、损耗系数、最大增益模式和电子跃迁时间的变化对转换效率的影响。结果表明，减小输入脉冲宽度、损耗系数、电子跃迁时间和增加有源区长度、最大增益模式均可以提高全光波长转换器的转换效率。该研究对全光逻辑异或门的设计及QD-SOA的应用有一定的指导意义。

数值模拟了一种利用高非线性光纤(HNLF)中的交叉相位调制(XPM)效应实现归零(RZ)码到非归零(NRZ)码的转换方案，讨论了RZ信号的占空比对转换后NRZ码性能的影响。转换后NRZ码的性能受输入RZ信号占空比的影响，当RZ信号占空比在30%~50%范围内可实现较好地转换。同时，实验实现了码率为10 Gb/s、占空比为33%的 RZ码到NRZ码的转换，对比了连续探测光的原始谱和展宽谱，给出了转换前后信号的典型眼图和误码率(BER)特性。结果显示，在误码率为10-9时，由RZ码转换到NRZ码引入的功率代价不到1 dB。进一步的实验验证了这种方案在大于160 Gb/s或更高码率下的可行性。

提出一种在单模光纤正常色散区由连续波产生超短光脉冲串的新方法。即让连续波和一个波长位于光纤正常色散区的调制脉冲串在光纤中同时传输,交叉相位调制效应和群速度色散效应的相互作用能使连续波演化成一串超短光脉冲,其脉冲宽度比调制脉冲串中的脉宽要小得多。本文还通过计算机模拟,对这一方法进行了全面的考察和分析。结果表明,该方法不仅实用,而且可取得较好的效果。