半导体光放大器(SOA)因其具有体积小、成本低、易与其他光电器件集成等特点,在光纤通信系统中有很广泛的应用。其应用领域主要可以分为两类:一类是利用其线性放大功能,在光纤通信系统中作为后置放大器、在线放大器和前置放大器;另一类是利用其非线性效应,用作全光信号处理的功能器件,如波长转换器、光开关、全光逻辑器件等。在上述两类应用中,对SOA饱和功率的要求不一样。为了适应在不同应用场合对SOA饱和功率的不同要求,可以利用多电极SOA。本文以载流子速率方程和光子传输方程为基础,应用SOA的分节模型对饱和功率进行了数值模拟和分析。首先研究了单电极SOA的饱和功率随注入电流、有源区腔长等的变化规律;然后,重点模拟了多电极SOA的饱和功率随电流注入比例、有源区腔长比例等的变化规律。发现固定两电极SOA第一电极的注入电流,连续改变第二电极的注入电流时,可以实现饱和功率的连续调节;采用前节光场限制因子大,后节光场限制因子小的两电极SOA,可以实现在小信号增益不降低的前提下,提高饱和输出功率。另外,作者还完成了多电极SOA驱动与温控系统的设计和制作,该系统能实现多电极SOA的恒流驱动和精密温度控制,各电极最大驱动电流达800mA,温度在15~50℃内控制精度达0.05℃,以ATmega16单片机为核心的系统控制电路实现多电极SOA的过流和过温保护。