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AlxGa1-xN/GaN量子阱具有大的导带偏移、强的极化效应、大的LO声子能量和大的电子有效质量等特点。大的导带偏移有利于在AlxGa1-xN/GaN量子阱中获得短波长的子带间跃迁,其跃迁波长可达光纤通信波段,大的LO声子能量和大的电子有效质量有利于获得超快的载流子弛豫机制。因此,AlxGa1-xN/GaN量子阱的子带间跃迁在光纤通信中有着广阔的应用前景,备受国际上关注。本文利用自洽求解薛定谔方程和泊松方程的方法研究了AlxGa1-xN/GaN双量子阱中的子带间跃迁,在计算中考虑了交换关联势,并将极化场不连续作为拟合参数进行了数值计算。主要研究内容和取得的主要研究结果如下:（1）强的极化感应电场使得具有对称结构的AlxGa1-xN/GaN双量子阱的导带结构、波函数分布和电子分布变得不对称,两个量子阱之间出现一个大的电势降落,双量子阱中相应的子带对之间出现一个大的Stark shift,从而子带对之间的共振被解除,子带波函数主要分布在其中一个量子阱中。（2）研究了AlxGa1-xN/GaN双量子阱中极化场不连续和量子阱的结构参数对子带间跃迁波长和吸收系数的影响。双量子阱中第一奇序子带到第二偶序子带(1odd-2even)间跃迁的波长和吸收系数随着极化场不连续的增大而减小。1odd-2even子带间跃迁的波长随着中间耦合势垒层Al组份的增加变化不明显,而吸收系数随该层Al组份的增加先变大后变小,当Al组份为0.45时,吸收系数具有最大值。1odd-2even子带间跃迁的波长随着耦合势垒层厚度的增加而增加,而吸收系数却随着该层厚度的增加而减小。（3）研究了AlxGa1-xN/GaN双量子阱中极化场不连续和结构参数对量子阱中子带对的anticrossing gap的影响。确认极化场不连续对anticrossing gap几乎没有影响,而anticrossing gap随着中间耦合势垒层Al组份和厚度的增加而减小。当耦合势垒层厚度大于2 nm时,anticrossing gap接近为0,表明仅当该层厚度小于2 nm时,两个量子阱之间才有明显的耦合。（4）研究了AlxGa1-xN/GaN双量子阱中右边量子阱宽度对双量子阱中子带间跃迁吸收系数的影响,并以此来寻求可实现三能级或四能级的非对称双量子阱结构。确认随右边量子阱变宽,1odd-2odd子带间跃迁吸收系数变小,而1even-2odd子带间跃迁吸收系数变大。当右边量子阱宽度小于2.28 nm时,随量子阱变宽,1odd-2even子带间跃迁吸收系数变大;当右边量子阱宽度大于2.28 nm时,随量子阱变宽,该吸收系数变小。因此,随右边量子阱变宽,不同子带间跃迁吸收系数存在两个交点,当1odd-2odd和1odd-2even子带间跃迁吸收系数相交时可实现三能级系统,当1odd-2even和1even-2odd子带间跃迁的吸收系数相交时可实现四能级系统。为了降低AlxGa1-xN/GaN双量子阱材料的生长难度,提出了用AlxGa1-xN代替GaN作为右边量子阱的阱材料,可使左边量子阱中的激发态和右边量子阱中的基态发生共振,从而获得三能级系统。在以上所设计的AlxGa1-xN/GaN双量子阱中,其子带间跃迁波长可分别位于1.3μm和1.55μm附近,从而可实现工作于光通信波段的超快双色光电子器件。