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半导体光放大器（semiconductor optical amplifier，SOA）是具有优良非线性效应的光子器件。其非线性特性在光开关、波长变换、光逻辑运算中有重要的应用。从SOA栽流子的速率方程和耦合波方程出发，经理论分析对SOA增益的非线性特性进行了研究和数值模拟，并通过连续光、脉冲光同时输入及两脉冲光同时输入两种情况，对SOA的交叉增益调制（XGM）这一重要的非线性效应进行了详细的研究和数值模拟。理论分析和数值模拟表明，基于SOA的这种非线性效应可以用来实现多种全光逻辑运算。