全光波长转换(AWOC)是波分复用(WDM)光网络的一项关键技术,可以通过几种非线性效应来实现。基于四波混频效应(FWM)的全光波长转换技术能够对信号的幅度、频率和相位严格透明,故可以使波长转换与信号的形式无关,是一种极具吸引力的全光波长转换方案,具有良好的发展前景。光子晶体光纤(PCF)设计灵活,具有无休止单模特性、奇异的色散特性和高非线性的特点。通过合理的设计,PCF的非线性比普通单模光纤的非线性高一到两个数量级。在色散平坦的PCF中实现四波混频,可以缩短光纤长度、增大泵浦波的调节范围、改善波长转换的带宽和效率,在光纤通信领域具有广阔的应用前景。本文的主要工作是基于色散平坦PCF中四波混频效应实现波长转换的实验研究,主要内容包括:介绍了光纤中FWM的基本理论,给出描述FWM的方程组。并针对实现四波混频效应的相位匹配进行分析,讨论影响四波混频效率的各种因素及其对PCF中FWM的影响特性。在此基础上,论文对基于色散平坦PCF中非简并FWM实现波长转换进行了实验研究。采用长度为25m的高非线性色散平坦光子晶体光纤,搭建实验系统,通过选取合适的泵浦源抑制了PCF中的受激布里渊散射(SBS),测量输出光谱,实现65nm的波长转换带宽。论文对基于色散平坦PCF中简并FWM实现波长转换也进行实验研究。当泵浦功率为19.9dBm时,得到100nm的转换带宽和-20dB的最大转换效率。实验结果表明,当信号功率低于四波混频阈值时,两路不同波长的信号同时输入产生的四波混频效应互不影响。高非线性色散平坦光子晶体光纤适用于制作多信号输入的宽带波长转换器。最后,文章进行了总结,对后续研究提出了设想与展望。