光通讯已成为当代通讯系统的重要组成部分,在各行各业起着无可替代的作用。由于信号光在光纤传输中存在损耗、色散、非线性效应等问题,如何增加信号的传输距离一直是随着光纤通讯存在以来便存在的问题,而添加光中继器是克服远距离传输的有效的手段。近年来随着人们追求器件小型化、集成化的迫切愿望日益高涨,也是因为技术的逐渐成熟,半导体激光放大器(SOA)逐渐成为人们的研究热点。SOA对工作温度的稳定性有着较高的要求,且SOA后方器件不能有过高的反射光,否则在其工作波段就会不稳定。因此,设计出符合使用条件的热学结构和有利于减小反射光的光路结构便十分重要了。本文主要进行了以下研究:(1)利用Icepak软件针对处于环境温度为70℃,工作温度控制为40℃的SOA进行了热学仿真,并对其管壳结构进行了两次改进。在初始结构中,TEC工作电流为0.17A,TEC冷热端温差为56.41℃,管壳温度为93.69℃,当增大管壳体积、增加TEC的P-N结对数时,TEC工作电流降低为0.08A,TEC冷热端温差降低为50.24℃,管壳温度降低为86.65℃。当为改进后的结构添加一热沉结构后,TEC工作电流降为0.075A,TEC冷热端温差降低为44.09℃,管壳温度降低为80.69℃,满足了民用ROSA组件储藏温度不高于85℃的需求,说明合理管壳结构及添加热沉对控制器件温度的重要意义。本文探究了TEC制冷单元个数、冷热端温差对TEC制冷能力的影响。本文探究了SOA与热敏电阻温度差与环境温度的关系,并总结出了近似公式。本文完成了SOA管壳的以及半导体制冷器的设计,完成对热敏电阻的温度补偿进行了研究,完成了符合SFP 协议的10G同轴封装光接收机的管壳的设计。(2)除了完成同轴光接收机的结构设计,本文还对BOX型封装接收机的棱镜部分进行了研究。研究利用Zemax软件对棱镜光路进行了仿真,从器件小型化、光敏面入射光功率高、整体回损特性好的考虑出发,对透镜的曲率半径进行了研究。总结了使用更小曲率半径的透镜对工程实践的重要意义。