光放大器是未来光纤互联网络的重要组成部分.光放大器通常可以分为两类:光纤放大器(OFA)和半导体光放大器(SOA).相比于光纤放大器,SOA具有波长连续选择(1.3-1.55 μ m)、体积小、功耗小、低驱动功率、高速度、可与其它光电子器件集成等优点,并具有潜在的价格优势.SOA不仅可以应用于在线放大,还可以用于光开关、调制器、波长转换器等功能性器件.因此,SOA在未来的光通讯网络中具有广泛的应用前景.与大量存在的微电子器件分析和设计软件相比由于光电子器件的内部物理过程比较复杂,因此对其进行计算机辅助设计仍然处于探索阶段本.SOA的数值分析是器件制作的重要基础,该论文建立并发展了SOA的稳态模型,取得了一系列数值结果.论文从Schrodinger方程出发,通过求解本征方程得到导带和价带的能级及对应的波函数,然后利用所得的波函数计算动量矩阵元,再在一定的载流子浓度和温度下定出导带和价带的准费米能级,最终计算得到器件的增益谱,从而建立起器件结构和增益谱之间的关系,为设计不同性能的器件提供了指导.在此基础上,论文分别建立了量子阱和体材料增益谱的计算模型,并对二者进行了比较.最后利用所得的数据,进一步分析了增益谱与注入电流之间的关系,以及器件结构对其性能(如微分增益和线宽增强因子)的影响.