光纤通信的两大发展趋势之一是主干传输向高速率、长距离的光传送网发展，最终实现全光网。光信号在传输过程中积累的各类损伤(衰减、色散、非线性效应)导致信号质量变差，限制了系统的传输速率和距离。全光3R(Re-amplifying，Re-shaping，Re-timing)再生技术能够很好的解决这一问题，而全光时钟提取是全光3R再生的核心技术。本论文围绕全光时钟提取展开了以下几方面的工作： 1.对全光时钟提取方案中的关键器件SOA进行了详细的理论分析，并通过仿真软件OptiSystem3.0模拟了基于SOA的交叉增益调制效应的波长变换，具体分析讨论了SOA在不同的控制光功率、连续光功率和偏置电流下的增益特性，通过40Gbps波长变换实验对仿真结果加以验证，为在时钟提取实验中合理有效地使用SOA提供了理论和实验依据。 2.以对主动锁模激光器锁模原理的介绍为基础，分析了注入锁模光纤激光器的工作原理；介绍了马赫-曾德干涉仪的基本结构和工作原理，分别从时域和频域分析了马赫-曾德干涉仪的传输特性，验证了其对提高时钟质量的作用，为基于注入锁模的时钟提取实验提供了理论基础。 3.进行了基于注入锁模的全光时钟提取实验。首先进行了10Gbps的时钟提取实验，得到了噪声性能很好的10GHz时钟脉冲的波形图和光谱图，并验证了马赫-曾德干涉仪的效果。然后进行了40Gbps的时钟提取实验，成功地从40Gbps伪随机信号中提取出质量较好的40GHz时钟脉冲。最后，通过改变实验中的注入信号功率、SOA偏置电流和滤波器中心波长，比较了不同参数条件下提取出的时钟信号的效果，为优化各个参数提供了实验依据。 4.进行了基于UNI的时钟提取实验。首先介绍了UNI的基本工作原理，并从琼斯矩阵和传输函数两个角度加以理论分析。然后介绍了将UNI应用于时钟提取的方案，进行了基于UNI的10Gbps时钟提取实验，得到波形较好的10GHz时钟脉冲，并分别改变控制光功率、SOA偏置电流、EDFA工作电流等参数，观察其对时钟质量的影响。最后进行了40Gbps的时钟提取实验，得到了40GHz时钟脉冲的波形图和光谱图。