微纳米加工技术是实现微纳米技术的基础,它导致了集成电路的集成度每18个月翻一番。但随着器件加工特征尺寸的不断缩小,光学曝光技术的极限分辨率受到所使用光源波长的限制,生产成本急剧增长,传统的加工技术已无法满足纳米技术发展的需要。纳米压印技术作为一种全新的纳米尺度图形复制方法,具有超高分辨率、制作成本低以及生产效率高的特点,成为目前微纳加工技术中最为活跃的研究领域之一,可望成为一种工业化的生产技术。本论文对纳米压印的关键技术之一即压印模板的制作工艺进行了研究,并将纳米压印技术应用到金属光栅偏振分束器以及通信用半导体激光器的制作上。高质量压印模板的制作是纳米压印工艺研究与应用中最为关键的一项技术,压印模板的好坏直接影响着压印的质量,它决定了压印所能达到的最高分辨率本文采用电子束光刻结合反应离子刻蚀技术,进行了硅基以及石英基压印模板的制作,所制作的光栅压印模板图形线宽约100nm,光栅线条平直光滑,在大面积上均匀性良好。本论文的主要研究工作没有局限在纳米压印工艺技术本身,而是重点研究纳米压印技术在光电子器件微纳尺度图形制作上的应用,包括金属光栅偏振分束器以及DFB半导体激光器光栅制作上的应用研究,纳米压印工艺只是作为这些光电子器件制作中一个非常重要的技术手段。设计了掩埋型金属纳米光栅偏振分束器,采用纳米压印技术制作出了这种新型金属纳米光栅。研制了一套纳米光栅偏振特性测试系统,综合测试了金属纳米光栅在不同入射波长以及不同入射角度下的偏振特性。所制作的纳米光栅偏振分束器具有较坚固的表面,易于与其它器件进行集成,在整个通信用波段以及±30度的入射角范围内均具有较高的消光比以及低的插入损耗。在1550nm波长处其反射与透射消光比分别达到28dB和45dB,插入损耗均小于O.15dB,各项性能指标完全达到适用化要求。优化设计了1310nm波长的高速宽温度范围无致冷的应变多量子阱半导体激光器材料与结构；采用纳米压印技术制作了200nm周期的DFB悬浮型光栅。所制作的半导体激光器能实现在-40℃至85℃的宽温度范围内无致冷工作,其阈值电流的特征温度为65K,激射光谱的边模抑制比均大于45dB；在室温以及85℃下,激光器的3dB调制带宽分别达到16GHz和12GHz,完全满足高速光通信系统中半导体激光器10Gb/s直接调制速率的要求。优化设计了1550nm波段的单片多波长DFB半导体激光器材料与结构；采用纳米压印技术,以及干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法制作出了多周期的DFB光栅；最终在同一个外延片上通过单次工艺流程,同时制作出了包含13个不同波长的DFB激光器芯片,其波长范围覆盖1544nm至1554nm,波长间隔0.8nm,所有激光器的边模抑制比均大于40dB。采用纳米压印技术进行单片多波长DFB光栅的制作,使得DWDM用DFB激光器大幅度降低成本、提高成品率并改善器件性能成为可能。纳米压印技术已展示了其广阔的应用领域,已广泛应用于各类微纳器件的制造,本文将这一新技术进一步应用到金属纳米光栅以及通信用半导体激光器芯片的制作上,开辟了纳米压印技术新的应用领域。