Este tipo de convertidor de longitud de onda es uno de los más simples. Su funcionamiento consiste en utilizar un dispositivo que actúe como una puerta óptica en respuesta a una excitación óptica. De este modo, los efectos de saturación de la ganancia de un dispositivo activo, como por ejemplo un SOA, pueden utilizarse para convertir la longitud de onda de la señal. Esta técnica se conoce con el nombre de modulación de ganancia cruzada (cross-gain modulation, XGM)

La ganancia del SOA se satura cuando aumenta la potencia óptica de entrada debido a la disminución de la densidad de portadores. Esto ocurre para potencias de unos -10 dBm. De este modo, el patrón de datos de la señal óptica de entrada puede modificar la ganancia del SOA e imprimir esta modulación sobre una señal continua que se introduzca al mismo tiempo en el SOA. El resultado final es que los datos de la señal de estrada se transfieren a la longitud de onda de la señal continua. Es decir, esta señal se amplifica cuando el nivel de la señal de entrada es bajo, y se atenúa cuando el correspondiente nivel de la señal de entrada es alto (saturación). Como se puede ver en la figura 1(a), este proceso tiene la particularidad de que los datos aparecen invertidos sobre la nueva longitud de onda.

La gran ventaja del convertidor basado en XGM es su simplicidad que le permite incluso alcanzar tasas de bit de hasta 40 Gbit/s. Para alcanzar velocidades elevadas se requiere que la densidad de fotones en la región activa sea alta, lo cual puede conseguirse aumentando las potencias ópticas, el factor de confinamiento, la corriente de polarización, la ganancia diferencial y la longitud del SOA. No obstante, aumentar la longitud del dispositivo reduce el ancho de banda óptico, por lo que existe una solución de compromiso. Otras ventajas de este esquema son su independencia frente a la longitud de onda de la señal de entrada y su alta eficiencia de conversión. Además puede ser independiente de la polarización si se diseña cuidadosamente.