利用光纤的非线性效应,可实现超快光控光全光信息处理,并在未来的全光网络中发挥越来越重要的作用。其中,基于光纤四波混频效应的全光2R/3R再生器件倍受注。将光纤的磁光效应与光学非线性效应相结合,不但可以提升全光再生器件的性能,还可以实现磁控的智能光纤信息处理。本文以磁光四波混频的理论为基础,理论和实验研究磁光效应对全光再生器输入输出功率转移函数的影响,提出时隙交织多波长再生系统中信道均衡方法。主要创新内容如下:1.建立了光纤中光脉冲的磁光四波混频耦合模方程,其中涉及的物理效应包括泵浦消耗、群速度色散、自相位调制、交叉相位调制、四波混频以及磁光效应等。采用分步傅里叶算法对简并磁光四波混频进行了计算,计算结果与OptiSystem仿真结果一致。2.提出了一种基于全光再生器功率转移函数的定量评价方法,通过磁光四波混频再生实验验证了理论计算正确性,并研究了磁场对数据泵浦四波混频全光再生器性能的影响。研究表明,对光纤施加适当的磁场,可提升再生器的消光比;当入射线偏振光接近正交时,再生闲频光功率的磁场依赖性较为明显。利用圆偏振光入射情形下的磁光四波混频特性,提出了一种基于磁光非线性理论的高非线性光纤Verdet常数测量方法。3.提出了四波混频准相位匹配的方法,理论实现了时隙交织多信道的均衡再生。从优化设计简并四波混频相位失配因子入手,(1)针对实验室已有的光纤,实现了4个固定波长信道的均衡再生;(2)通过设计光纤参数,在一定带宽范围内实现了任意4个波长的均衡再生。计算结果表明,输出再生信号的脉冲峰值功率、消光比和Q值之间的最大差别分别不超过0.25dB、0.42dB和1.5。此外,通过优化光纤长度也可以进一步改善准相位匹配方法的适用性。4.从信道间串扰和再生均衡性两个方面,分析了磁场对时隙交织多波长四波混频再生信道的影响。研究表明,在适当的条件下,施加磁场不但可以改善多信道再生的均衡性(尤其是功率均衡),也有利于降低信道间的串扰,从而允许光纤系统传输更大占空比的时隙交织信号。