光电集成电路(OEIC)已经成为光纤通信领域的关键技术,而建立准确、简便的光电子器件电路模型正是OEIC重要的开始。半导体激光器和光探测器作为光纤通信系统的核心器件,对它们的等效电路模型的建立和研究就显得尤为重要。本文从半导体激光器和光探测器的物理基础出发,论述了器件的工作原理和基本结构。以描述半导体激光器光电特性的速率方程为基础,建立了包含电学回路、光学回路和相位回路的等效电路模型。同样,以PIN光探测器有源区速率方程为基础,建立了半导体光探测器的等效电路模型。使用电路仿真软件PSpice对等效电路模型进行了模拟,建立的电路模型可以正确的反映器件的输入输出特性、频率响应特性和脉冲调制特性。载体是激光器芯片测试和封装中的重要部件,载体表面的电极结构对激光器的高频特性有着重要的影响。电极的尺寸和间距决定了寄生参数的大小,设计与芯片匹配的电极结构能够改善器件的频率响应。本文使用HFSS软件对激光器芯片载体电极结构进行了仿真与分析。首先对一般的载体电极结构进行了仿真,接着对一种新的载体电极结构进行了仿真比较,并针对电极尺寸和间距对其进行了优化。