本论文分两部分： 第一部分是相位共轭技术在补偿光纤中脉冲展宽的应用研究。从建立补偿光纤色散的物理模型着手详细分析了补偿的条件。从理论和实验上研究了光脉冲在单模、多模光纤中传播的展宽情况，提出了在光纤最低损耗波长1.55μm处利用相位共轭补偿光纤色散的理论。详细分析了瞬态相位共轭理论及利用光纤中输出的脉冲做为信号波的瞬态相位共轭的时域特性。利用BDN染料进行了简并四波混频的实验研究，找到了染料浓度、介质长度、泵浦强度、泵信比、泵浦波与信号波之间的夹角、泵浦波信号波的脉宽是影响共轭波时域及反射率的因素。利用短距离的阶跃式多模光纤进行了四波混频实验研究，在同一根光纤中同时传输信号波和共轭波获得首次成功，并对实验中产生的误差进行了详细的讨论。 第二部分是利用光折变材料进行多波混频的研究。从分析光折变材料的电荷传输过程入手，提出了漂移、扩散、光致电压三种过程在不同的材料及电荷传输的不同阶段起的作用不同的理论。详细分析了两波混频中光的放大特性、四波混频中共轭波的空域特性和反射率、及材料的响应速度等。 在BSO晶体中进行了光电导特性、光调制器、两波耦合及在LiNbO₃：Fe晶体中两波耦合、四波混频的实验研究，找到了影响光放大及共轭波的光束质量和反射率的因素。