回音壁型光学微腔由于其极高的品质因数和超小的模式体积等特性近些年来倍受人们的广泛关注,已成为现代微光学器件和腔量子电子学等研究领域的新课题。微腔的表面等离子体波回音壁模式由于其在生物大分子探测等方面的潜在应用,也受到人们的重视,因此将作为本文的重点讨论内容之一。本文通过理论模拟计算和实验两方面对微盘激光器进行了研究,主要研究工作及结论如下：首先,设计出一种新的以半导体材料为核心结构的金属-电介质约束的微盘激光器,采用有限元法基本思想对该器件的回音壁模式进行理论计算和分析。该器件以InGaAsP材料为核心,在其表面镀二氧化硅电介质膜,再镀贵金属金膜构成一种复合式腔体结构。这种设计结构降低了器件的损耗,改善了其参数特性。采用有限元法求解描述腔体模式分布的弱项形式全矢量亥姆霍兹方程,获得了该器件回音壁电介质光学模式和表面等离子体波模式的磁场分布；较为详细的分析了其品质因数、模式体积等参数与其各个结构参数的关系。计算结果表明,模式指数与谐振频率和品质因数在很大范围内有很好的线性关系；谐振波长与有效折射率也在很宽的波长范围内有很好的线性关系；对于表面等离子体波模式其模式指数与模式体积呈现二次曲线关系,在模指数M为65时对应模式体积极小值为1.6×10-18m3。同时,计算结果表明该器件的品质因数要比相同尺度下的其他结构的器件的品质因数高2～3倍,在1500nm附近最高达到5400,并且具有极小的模式体积,达10-18m3量级。此外,计算表明,只有特定厚度的电介质膜层和金属膜层才对提高器件的品质因数有显著影响。其次,本文实验方面的工作主要包括两个方面的内容,第一,采用湿法刻蚀工艺技术制作了二氧化硅微盘腔体,对整个制作流程做了详细的论述和讨论,经过反复试验,制得了较为理想的器件。制得的微盘腔,其盘面半径R为18.8mm,盘面厚度T为2.6mm,盘面支柱的平均直径D为5.0mm,支柱的高度H为8.6mm。第二,为了获得对制得的器件性能的具体认识,测试了其耦合特性。测试结果表明,理论计算得到的品质因数与实际测得的品质因数之间有较大的差距,通过对于该尺度下的微盘腔体的耦合特性的测试推算出其品质因数为4.7×103量级,而相同尺度下的器件的理论计算值为3.8×106。这个差距主要来自于器件表面,尤其是其边缘的粗糙造成的散射损耗和盘面对称性的不均匀性造成的逃逸损耗。高质量的微盘激光器的制作依然是一个很大的技术挑战。综上所述,本文的亮点在于提出一种新的腔体设计结构,它具有比相同尺度下其它器件高2～3倍的品质因数。它的表面等离子体波模式在很宽的谐振波长范围内和有效折射率之间有很好的线性关系,该特性可望在诸如基于密度变化探测等方面有所应用。再者,本文对器件结构与其品质因数的关系讨论对器件的实际制作有指导意义。