21世纪是信息化时代，信息成为第一生产要素，人们对于信息的需求不断增长。信息传输的技术不断进步，信息传输的速度和内容量越来越大。光纤通信由于具有极低的传输损耗和极宽的频谱带宽，可以较经济、迅速地解决金属电缆、波导以及微波频段频宽不足的窘境，已成为目前的最佳解决方案。光子集成芯片是现代光通信的基石，其中电吸收调制分布反馈激光器(EML)芯片由于体积小、速度快、啁啾小和扩展性强等优点而大量应用于光通信系统中。　　本论文研究的主要对象是应用于100G以太网中的1.3μm高速电吸收调制器(EAM)及EML芯片，该芯片也是工业界的研究热点，并将会成为市场上需求巨大的产品。本论文通过有限元分析软件，对于相关光电器件（激光器、调制器）进行了深入分析和优化设计，研制了性能可以满足IEEE标准需求EAM器件;我们也利用倾斜脊波导技术和同一有源区技术设计并制备了多波长EML芯片，为该类型芯片提供了一种简便的集成技术。　　本论文主要工作总结如下:　　1)成功研制了1.3μm InP基InGaAsP量子阱分布反馈(DFB)激光器我们设计了1.3μm InP基InGaAsP量子阱DFB激光器并利用本课题组设备和工艺条件成功制备出单模激光器，该激光器阈值约在30mA，斜率效率在0.2mW/mA以上，边模抑制比大于30dB，为相关光电集成芯片奠定了基础　　2)建立了1.3μm InGaAsP激光器P型掺杂(P-doping)分析模型　　研究中发现激光器二次外延界面上存在Si元素的污染，我们首次建立模型并分析了存在Si污染的复杂掺杂条件对激光器性能的影响。该模型对相关器件设计和工艺制作具有指导意义。　　3)设计并制作了1.3μm InGaAsP基EAM　　我们首次研究了可以满足IEEE100GBASE-ER4标准的1.3μm InGaAsP EAM参数优化问题。我们提出了合适的量子阱结构（深度、宽度）和器件结构（耗尽区宽度、器件长度、电极结构），并通过实验制备了性能优良的EAM调制器。该调制器在IEEE标准的波长范围内具有～20dB的消光比和大于20GHz的调制带宽，可以满足单通道25Gb/s的信号传输速率。该实验为高速调制器的研制奠定了基础。　　4)建立了针对脊波导EAM的射频(RF)分析技术　　我们首次提出了针对脊波导EAM的RF电路模型，该模型考虑了脊波导结构固有的侧向电流扩散效应。我们利用传输线模型来分析该效应，基于该模型我们成功拟合了EAM器件的S11曲线，并提取到了EAM的电路模型参数，该参数得到了二次离子质谱仪(SIMs)数据的支持。我们利用提取的参数成功计算出EAM的S21光电响应，并与实验完全符合。该研究为脊波导型高速EAM调制器的分析和改进具有重要意义。　　5)研制出1.3μm InGaAlAs量子阱多波长光源　　我们首次利用倾斜脊波导改变光栅“有效周期”的技术成功研制出1.3-μm波段的多波长光源阵列芯片。该方案不需要多次材料外延，只需要利用普通全息光栅的DFB激光器工艺就可以实现多波长的目的。该芯片可以实现IEEE标准四波长（800GHz间隔）输出;也可以实现1.3-μm波段波长更为密集的波分复用(WDM)（400GHz间隔）甚至密集波分复用(DWDM)（200GHz间隔）光源;该方案最大实现了～25nm范围的多波长阵列芯片。该研究对于多波长光源及光子集成芯片的发展具有重要意义。　　6)研制了1.3μm InGaAlAs量子阱多波长EML阵列芯片　　我们首次利用倾斜脊波导技术和同一有源区技术设计并制备了多波长EML阵列芯片。同一有源区技术工艺简单，是单片集成EML芯片的成本最低方案。我们利用倾斜脊波导多波长技术与同一有源区技术成功制备出了多波长EML阵列芯片。我们的实验为多波长EML阵列芯片的单片集成光子芯片提供了一种成本最低的方案。该研究将会促进相关光子集成芯片的发展和100G以太网的发展。