本论文致力于全光波长变换技术和混沌保密光通信技术的理论和实验研究。在对这两种技术的实现方法、工作原理和应用进行研究的过程中总结出SOA具有非常好的特性来实现这些技术。因此本论文主要研究利用SOA来实现全光波长变换和混沌保密通信的技术。在全光波长变换方面本论文建立了一种新型的利用基于SOA的光纤环状激光器和非对称马赫-泽德尔干涉仪的波长变换机制；在全光混沌保密方面本论文建立了一种采用PoISK调制技术和混沌光学系统相结合的混沌保密光传输实验系统。在这两种实验系统中，基于SOA的光纤环状激光器构成非常重要的组成部分，发挥着不同的作用。本论文共分为六章。 第一章是绪论，主要对WDM技术和WDM光网络技术进行介绍，并介绍本文的主要内容。 第二章对半导体光放大器(SOA)的基本工作原理进行分析，讨论SOA的线性应用和非线性应用，最后讨论基于SOA的光纤环状激光器的工作原理。 第三章介绍波长变换器的研究背景、类型和特点。着重探讨几种基于SOA的全光波长变换技术，即SOA-XGM型、SOA-XPM型、SOA-FWM型。针对这几种波长变换技术的工作原理进行分析，并讨论各自的优缺点。 第四章所涉及的内容是利用基于SOA的光纤环状激光器和非对称马赫-泽德尔干涉仪(AMZI)的实现全光波长变换的研究成果。具体的，从理论上分析了波长变换和AMZI的工作原理，在实验上对系统的性能进行测试和分析，成功地将622Mbit/s的RZ码从数据信号光变换到探测光。 第五章介绍混沌的基本概念和特点，详细分析混沌用于保密通信的几种技术：混沌掩盖通信、混沌键控数字通信、混沌参数调制。并讨论了混沌通信中许多在理论和技术上的有待解决的若干问题。 第六章涉及了一种采用PoISK调制技术和混沌光学系统相结合实现混沌保密光传输系统的研究成果。具体的，从理论上分析了这种系统的工作原理和可实施方案；在实验上构成了一套混沌保密光传输系统，并对系统性能进行测试和分析，给出了采用比特率为630Mbit/s，传输距离为5公里的数据混沌光传输的实验结果。 最后对全文进行总结。