全光波长转换的四个主要机制包括非线性材料中的参数转换，SOA中的参数混合，SOA中的交叉增益调制以及交叉相位调制。
参数波长转换使用强泵浦光和输入信号光来产生新的波长。
在四波混频中，两个泵浦光子被淬灭，产生信号光子和闲散光子。
三波混频在差频模式下产生新波长，然后通过滤波器提取新波长（见图）。
该图提取了一种新的波长四波混频波长转换器，它利用输入信号光和连续泵浦光通过非线性效应将信号转换为新的波长，然后用滤波器对泵浦光和输入信号光进行滤波。
实现波长转换。
对更高网络容量的需求推动了全光波长转换技术的进步。
对于10 Gbit / s速率，光电光波长转换技术非常适合。
尽管光电光学波长转换器包括接收器和发射器，但是技术进步使得光电光学波长转换器比简单的全光波长转换器更具成本效益，并且更简单。
直观。
但对于40Gbit / s速率，光子技术无疑是电子技术最强大的竞争对手。
对于更高速的光网络，市场开始青睐光子技术。
南加州大学的艾伦威尔纳说：“对于100Gbit / s甚至更高速的网络，使用电子技术来实现波长转换是相当困难的”。
全光波长转换意味着高速，目前在实验室中。
全光波长转换率达到惊人的320 Gbit / s。
最近，荷兰埃因霍温科技大学的研究员Yong Liu和他的同事使用SOA，光纤光栅和两个级联光学带通滤波器来实现高达320 Gbit / s的波长转换。
输入信号光的平均功率约为4mW，可调谐激光器输出的连续探测光的平均功率约为2mW。
输入信号光通过交叉增益调制和半导体折射率的变化来调制连续探测光，并使输出信号产生波长啁啾。
输出信号由滤波器提取，滤波器的中心波长相对于连续探测光具有蓝移，其目的是将增益恢复时间压缩到1.8ps。
最后通过延迟干涉仪将输出信号恢复为原始信号。
在今年的CLEO会议上，德国柏林Heinrich Hertz研究所的研究人员Bernd Huettl及其同事报告说，波长转换速率高达320 Gbit / s。
输入信号和泵浦波长分别为1546.5nm和1540.5nm。
线性介质是93mm周期极化的铌酸锂波导。
整个波长转换分为两个过程：泵浦光倍增器产生二次谐波，二次谐波和信号光差频产生波长为1534.5nm的输出信号。
该团队还报告了320 Gbit / s差分正交相移键控信号和160 Gbit / s差分相移键控信号的波长转换。
在CLEO会议上，丹麦技术大学研究员Michael Galili及其同事报告了基于高度非线性光纤中的交叉相位调制，波长转换高达320 Gbit / s。
他们首先将1544nm连续光和1557nm信号光耦合到非线性光纤的一端。
反向转移的拉曼泵浦光通过拉曼增益提高波长转换效率（见图），信号光通过200米高的非线性光纤。
功率损耗仅为0.2dB。
图改善了信号的输出功率。
基于非线性相位的交叉相位调制调制是320Gbit / s。
通过拉曼放大改善信号的输出功率。
Huettl和Galili也在今年的OFC会议上报告了他们的联合测试。
结果：320Gbit / s差分正交相移键控信号的波长转换是通过在1100 m长的高度非线性光纤中进行四波混频实现的。
目前，实验室中的高速波长转换技术还远未实用。
贝尔实验室集成了波长转换器和激光器，可根据具体需求切换到不同的输出波长，但转换速率仅为40 Gbit / s。
对于下一代光网络，集成和可调性是两个关键指标。
但对于高速运行，两者之间仍存在权衡。
在全光波长转换器的实际应用中仍存在许多挑战。
对于下一代高容量光网络，波长转换将是光交换的一部分，波混合全光波长转换在下一代光网络中具有很大的优势，因为它可以实现完全透明的波长转换，这是先进的光学切换至关重要。
在这些波长转换技术中，谁将最终获胜将在某种程度上取决于网络的架构。
波长转换设备的应用不限于光网络。
从更广泛的角度来看，波长转换器相当于一个可以输入，输出和加载控制信号的信号处理器，就像真空管时代的晶体管和晶体管一样，因此波长转换器将具有更广阔的应用空间。
