近年来,随着光纤通信的迅猛发展,窄线宽、高边模抑制比的半导体激光器成为高速、长距离光通信和相干通信的重要器件,动态单模分布反馈激光器（DFB-LD）则成为首选光源。对于分布反馈激光器来说,器件的结构设计和材料的外延生长是整个激光器器件制作的基础,对器件的光学和电学性能有着重要的影响。中国电子科技集团第十三研究所光电专业部在量子阱激光器的研究中获得过大量的研究成果,有着丰富的实践经验,因此,保证了对分布反馈激光器研究的理论及实验条件。 理论方面,本文发展了单模工作的分布反馈激光器的非线性模型,在考虑纵模的空间烧孔效应的前提下,用传输矩阵与牛顿法相结合的方法数值模拟了1550nmInGaAsP/InP多量子阱的均匀光栅的分布反馈激光器和λ/4相移的分布反馈激光器。对相同材料结构的两种激光器进行了对比,λ/4相移的分布反馈激光器具有高的边模抑制比,可以有效分析空间烧孔效应对激光器的影响,从而优化对分布反馈激光器的外延生长及结构设计。 实验方面,用电子束光刻和湿法腐蚀制作了均匀的亚微米光栅,优化工艺后,获得了高质量的光栅。研究了几种腐蚀液对半导体激光器外延材料中InP的腐蚀过程,其中HB_r:HNO₃:H₂O这种腐蚀液比较适合,用扫描电子显微镜（SEM）对其腐蚀情况进行了分析,并给出了利用这种腐蚀液对电子束曝光的衬底片InP的SEM图像。通过调节腐蚀液HB_r:HNO₃:H₂O的体积比（从1∶1∶10到1∶1∶30）找到了对InP的腐蚀的合适腐蚀条件（室温23℃）以及最佳配比（1∶1∶30）。利用这种腐蚀液的得到的光栅图形可以满足DFB激光器的要求。