El constant augment de la capacitat de transmissió de la fibra òptica ha provocat que s'estiguen duent a terme nombrosos estudis centrats en el processament òptic de l'informació digital a alta velocitat. Per tal de poder realitzar complexes operacions de processament òptic es requereix una memòria òptica de baix consum, alta velocitat i que siga integrable. Com que no existeix l'equivalent de les memòries RAM en el domini òptic, sorgix la necessitat d'implementar dispositius que tinguen la capacitat d'emmagatzemar informació durant un període de temps indeterminat. Una de les solucions més atractives per a l'implementació d'aquests sistemes d'emmagatzematge és el flip-flop òptic. Aquest dispositiu pot treballar en dos estats de funcionament entre els que commuta amb senyals polsats òptics de control.
Entre totes les tecnologies utilitzades en el processament òptic del senyal destaca l'interferòmetre Mach-Zehnder basat en l'amplificador òptic de semiconductor (SOA-MZI) per la seua versatilitat i possibilitat d'integració.
En aquesta tesis es proposa una arquitectura per a implementar un flip-flop òptic basada en un SOA-MZI amb un bucle de realimentació. Aquest dispositiu presenta un comportament biestable baix determinades condicions. Els seus principals avantatges són una menor complexitat (menor consum de potència), velocitat de commutació y capacitat d'integració. Tanmateix, també s'ha desenvolupat un model teòric per al SOA-MZI amb realimentació a partir de les equacions bàsiques que governen el comportament del SOA. Aquest model ha permés estudiar les característiques estàtiques i dinàmiques del sistema.
Finalment, s'han proposat dos noves aplicacions per a l'arquitectura del SOA-MZI amb realimentació. La primera d'elles consisteix a un commutador espacial 1x2 controlat òpticament. És la primera vegada que es presenta una configuració que implemente aquesta funcionalitat en un únic bloc. En segon lloc es proposa utilitzar el flip-flop junt amb una porta lògica XOR en un esquema d'encaminament de paquets completament òptic. L'estratègia per a processar l'etiqueta aporta escalabilitat i senzillesa.