導體光放大器的原理與摻稀土光纖放大器相似但也有不同, 其放大特性主要取決于有源層的介質特性和激光腔的特性。它雖也是粒子數反轉放大發光但發光的媒介是非平衡載流子即電子空穴對而非稀有元素。半導體的發光可根據激發方式的不同分為光致發光、電致發光和陰發光等。
半導體光放大器（Semiconductor Optical Amplifier）是光放大器的一種，是將光信號進行放大的一種設備，可用于提高數據傳輸功率和擴展傳輸距離。半導體光放大器以半導體材料為增益介質，能夠對小信號光進行功率放大并且不明顯降低其他光學指標，可作為前置放大器、波長轉換器、高速光快門等廣泛應用于光通信傳輸系統和光纖傳感系統。
在10G/ 40G/ 100G的傳輸系統中，常規布局遠距離接收端接收不到光信號，如下圖。此時可以在1310nm多路波分復用器與LR4的光模塊之間添加半導體光纖發大器（SOA），放大1310nm波段，可以實現高帶寬信號的遠距離傳輸。
半導體光放大器（SOA）的工作原理是由驅動電流將半導體載流子轉化為反轉粒子，使得注入種子光幅度放大，并保持注入種子光的偏振、線寬和頻率等基本物理特性。隨著工作電流的增加，輸出光功率也成一定函數關系增長。目前常見和成熟的技術有直波導半導體光放大器和寬波導半導體光放大器。
半導體光放大器（SOA）由有源區和無源區構成，有源區為增益區。當光信號通過有源區域時，它會導致這些電子以光子的形式失去能量并回到基態。受激勵的光子具有與光信號相同的波長，從而放大光信號。
隨著SOA其輸出光功率、小信號增益、增益偏振靈敏度、噪聲指數等性能的提升，SOA將在全光網絡通信和傳感網絡中發揮越來越重要的作用。SOA除了可以滿足1310nm波段的放大，在一些1550nm波段的單級放大領域SOA已可完全替代EDFA。
