大容量全光光纤通信网络是未来光通信的主流发展方向。全光逻辑门是全光网络信号处理中的关键器件，它可以实现全光信号提取、全光地址识别、全光解复用以及全光开关等作用。另一方面，近年来，偶氮类有机聚合物材料因其具有独特的光学特性而引起了人们的广泛关注，成为新型光学材料的研究热点。这种材料最令人感兴趣的是它的光致顺反异构特性。本论文利用偶氮苯聚合物光致异构这个独特性质设计光学逻辑门。我们以光致异构诱导光学各向异性作为切入点，仔细研究了偶氮苯聚合物的光致双折射效应及其全光逻辑门效应。 我们围绕有机聚合物光致异构这个主题，从实验上考察了主客掺杂型样品PMMA-DR1和PMMA-DR13掺杂不同浓度偶氮生色团的光致双折射效应，分析了有关实验现象。我们观察到，线一圆双偏振态泵浦光之间的转换，可分别对偶氮苯薄膜样品的光致双折射进行写入及擦除操作。我们还发现偶氮苯薄膜样品光致异构具有较快的时间响应与驰豫特性，适合用于设计全光逻辑门。 此外，我们针对偶氮聚合物光响应问题，对材料的荧光动力学进行研究，对PMMA-DR1同时掺杂不同浓度的柔性分子EA的薄膜样品的稳态光谱特性进行了实验研究。实验结果反映了，柔性分子EA浓度的增加对荧光过程有影响，使荧光过程加快，这对深入设计全光逻辑门和材料的选择具有指导意义。 由于偶氮聚合物光致异构具有较快速的时间响应与驰豫特性，所以我们基于双光泵浦探测模型，利用偶氮苯聚合物光致异构和光致双折射对线一圆双偏振态泵浦光的响应，即线一圆双偏振态泵浦光对光致双折射的写入与擦除效应，提出了基于掺偶氮苯有机聚合物薄膜的“与”、“或”、“异或”和“异或非”等全光逻辑门实验新方案，接着在我们设计的线圆双偏振态抽运探测光路上实验，得到了比较好的实验结果，其与理论分析相符合。这种全光逻辑门具有结构简单、易于集成、消光比好等优点。