DPSK信号具有抗噪声干扰性好、受色散影响小和适合长距离传输等优点，近年来在全光通信网络中得到广泛应用。SOA具有非线性效应强、体积小、可调增益光谱宽、响应速度快和可集成等优点，已逐步成为光信号处理研究中的关键器件。目前，基于SOA的非线性效应的全光信号处理已成为研究热点，而基于SOA非线性偏振旋转效应的DPSK信号处理方面的研究还较少，该领域的研究对全光通信网的发展具有重要意义。本文主要围绕DPSK信号在SOA中的偏振旋转应用进行了以下几方面的研究工作:　　1.对单级SOA的非线性偏振旋转效应进行了深入的实验研究，得出不同的输入信号光功率、注入电流下SOA非线性偏振旋转角度随控制光功率变化的关系曲线。输入信号光功率越小，注入电流越大，SOA的非线性偏振旋转效应随控制光功率的变化越大。　　2.针对单级SOA中NPR效应不足的问题，在发明级联SOA偏振主态对准方法的基础上，提出了以多级SOA级联方式增大NPR效应的方法，并实验验证了该方法的可行性。　　3.实验研究了两级SOA级联的SOA偏振主态对准，在此基础上得到级联SOA非线性偏振旋转角度随控制光总功率变化的关系曲线。　　4.在SOA非线性偏振旋转效应实验研究的基础上，提出了基于NPR效应的两级SOA级联式全光开关结构。搭建系统并在两级SOA偏振主态对准的基础上完成全光开关实验，得到开关速度为200ps。　　5.利用基于非线性偏振旋转效应的SOA级联全光开关结构实现DPSK信号的帧头提取。