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近年来,信息技术飞速发展,光纤通信系统面临着新的挑战。光纤通信系统中的数据收发和处理模块包含大量的光电子器件,光电子器件的性能直接影响光纤通信系统的整体性能。光电集成(OEIC)技术把多个光电器件集成在一个芯片上,不仅可以使得器件更加微小化,而且还能降低整体的功耗,提升光纤通信系统的整体性能,是人们目前关注的热点。在光纤通信系统中,半导体激光器是关键器件。在长距离大容量的光纤通信系统中,石英光纤的低损耗的波长窗口为1.55μm,因此1.55μm激光器显得尤为重要。目前,光通信用的激光器多为InP基的InGaAsP激光器。InP系材料的单位面积成本居高不下,并且InP系材料的电子集成芯片(IC)发展不够成熟,限制了其在某些领域的发展。GaAs系材料的电学性能优良,电子集成(IC)技术更为成熟。在GaAs衬底上集成InP器件不仅可以有效的解决InP材料的不足,促进光电集成(OEIC)的发展,而且也是InP材料向Si上集成的重要过渡。本论文工作以GaAs上InP集成为出发点,重点围绕GaAs衬底上集成1.55μm InP激光器的外延生长和激光器的工艺制备和测试,进行了深入的研究。论文的主要研究内容和创新点如下：1.利用MOCVD设备,探索了InGaAs/InGaAsP多量子阱激光器的外延生长条件。通过对Zn源通入时间的控制,解决了Zn元素向有源区的扩散问题。在InP衬底上实现了InGaAs/InGaAsP多量子阱激光器,制备出了200×500μ m2条形宽接触激光器,室温下脉冲条件下测试阈值电流为700mA,单边斜率效率为0.15mw/mA。2.实验研究了InP/GaAs的异变外延生长。通过两步法生长方式,在GaAs衬底上生长了高质量的InP外延层。利用超晶格和循环退火,提升外延层的晶格质量。3.利用两步法,成功在GaAs寸底上生长了InGaAsP激光器结构。XRD测试结果显示,多量子阱衍射峰清晰地在InP峰的两侧显现,电化学CV测试结果显示,p区和n区的掺杂浓度均匀,掺杂浓度可以稳定在1×1018cm-3左右。原子力显微镜测试结果显示10×10μm2区域的粗糙度的均方根为1.39nm。4.成功制备出了GaAs基InGaAsP条形宽接触激光器,器件腔长为500μm,P电极宽度为50μm。室温下脉冲测试阈值电流为476mA,单边斜率效率为0.15mW/mA;在电流为700mA时,测试光谱峰值波长为1549.5nm,半宽为4.9nm,垂直发散角为38°。在准连续模式下连续工作2000小时以上5.成功制备出GaAs基InGaAsP宽条激光器,其中条宽为30微米,腔长为500μm,在室温下实现连续激射,阈值电流密度为2kA/cm2,在1.1倍的阈值电流时,激光光谱的峰值波长为1548.7nm,半高宽为1.3nm。在10℃到60℃的特征温度为65K。进行老化测试显示,1.1倍阈值电流的电流下测试500小时,激光器的阈值电流变化40mA,加速老化测试结果显示激光器的寿命为1400小时以上6.研究了InGaAsP应变补偿量子阱结构,并且在GaAs衬底上首次实现了InGaAsP应变补偿多量子阱激光器,成功制备出宽接触条形激光器。其中异面结构电极宽度为50μm,腔长为500μm,在室温下实现了脉冲激射,阈值电流为1260mA。共面结构激光电极宽度为12μm,腔长为500μm,室温下闽值电流为600mA左右。