全光信号处理在高速光通信网络和光计算中有广泛应用，而全光逻辑门是光信号处理中的关键器件，是实现光分组交换、光计算和未来高速大容量光传输的关键器件。半导体光放大器(SOA)因为具有体积小、工作波长范围宽、响应时间短及良好的非线性特性等优点，十分适合用来实现全光逻辑功能，成为研制高速全光逻辑器件的首选。本文利用偏振移位键控(PolSK)调制格式，基于SOA中的双泵浦四波混频效应，实现了全减器这一逻辑功能，并对这种全减器做了深入的理论研究，具体内容如下：　　 (1)在广泛查阅文献的基础上，分析了全光逻辑的研究背景、意义，概括了全光逻辑的实现方案和研究状况。　　 (2)研究了SOA用于全光信号处理的理论基础，推导了SOA中最基本的光场传输方程和载流子速率方程，分析了各种非线性效应的原理及其应用，总结了迄今为止几种常用的SOA理论模型及其各自的适用范围。　　 (3)提出了采用PolSK信号，基于SOA中双泵浦FWM效应实现全光全减器的方案。PolSK调制信号的功率恒定特性使得本方案克服了基于SOA器件的码型效应，该方案结构紧凑、能够实现超快运算。　　 (4)建立了基于PolSK调制格式的双泵浦FWM型全减器的完整的宽带理论模型。在宽带理论模型中，对SOA有源区和放大自发辐射(ASE)谱都进行了分段，并且考虑了SOA的材料增益谱、载流子的空间分布、光场的纵向空间分布等。宽带理论模型是对全减器进行性能分析的基础。　　 (5)利用建立的基于PolSK调制格式的双泵浦FWM型全减器的宽带理论模型，通过数值模拟的方法，理论上实现了全减器这一逻辑功能，分析了输入泵浦光波长、信号光波长、SOA注入电流、有源区长度以及输入光功率的变化对输出逻辑“1”峰值光功率的影响。