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单片集成分布反馈半导体激光器阵列作为WDM系统中的多波长光源，一直是光电子领域的研究热点。复耦合取样光栅激光器与普通折射率耦合激光器相比，具有较高的主模与边模阈值增益差、较小的空间烧孔效应等优点。因此可将多个复耦合取样光栅激光器集成在一起，并通过取样光栅来调制各激光器的激射波长，从而实现单片集成半导体激光器阵列。多模干涉耦合器(MMI)可以将激光器阵列的多路输出耦合到一起，并具有低损耗、体积小、制作简单等优点。论文围绕单片集成分布反馈半导体激光器阵列与MMI，开展了以下几个方面的研究工作：
1.研究了复耦合取样光栅一级反射波长随取样周期变化的原理，并设计了取样光栅DFB-LD阵列器件的激射波长。采用先全息曝光、后取样曝光的“二次曝光技术”实现了复耦合取样光栅的制作；
2.研究了复耦合波导结构的原理，分析了其与折射率耦合波导结构的差异。并依据激光器的光谱测量计算出了复耦合取样光栅的折射率耦合系数与增益耦合系数；
3.设计制作了不对称取样光栅(Asymmetric Sampled Grating，ASG)激光器阵列器件。该器件由前后两个不同取样周期的取样光栅激光器组成：前段为折射率耦合取样光栅激光器，后段为复耦合取样光栅激光器。实验结果表明，ASG-LD阵列的实现，对现有工艺条件来说是一个不小的挑战；
4.设计研制出八信道复耦合取样光栅激光器阵列器件，并研究了其后工艺制作方法。测试结果表明，该器件可实现不同波长的多路输出；
5.设计、模拟了8×1余弦型MMI。模拟结果表明，该结构的MMI具有较均匀的光输出。