光通信系统正向多年来所追求的全光网方向发展。全光网需要众多可调谐器件的支撑，这类智能光电子器件已成为各国抢占光通信技术的战略制高点。可调谐光滤波器是全光网所需的关键器件之一，它可以控制、选择波长，还可以构成光复用/解复用器、光分插复用器等，是一个量大面广的元件。本论文在国家863项目“可调谐长波长垂直腔面发射激光器”的支持下，主要研究了极具发展潜力的长波长微光机电系统(MOEMS)可调谐光滤波器，同时我们也开展了一些垂直腔面发射激光器的研究。　　 本文的研究工作及创新点如下：　　 1.采用光传输矩阵法对多种DBR的光学特性进行了比较和分析，讨论了DBR的相移对滤波器透射波长的影响。按波分复用系统的要求对MOEMS可调谐滤波器各项指标，如带宽、峰值透射率、挠度和调谐速度等进行了分析和设计，着重研究了梁厚度、宽度、长度等参数对挠度和调谐速度的影响。　　 2.为克服MOEMS可调谐滤波器研制中生长困难、工艺难度大、调谐电压较高的问题，设计并模拟了三种MOEMS可调谐滤波器：GaAs基介质膜型、GaAs/air型和GaAs/Al2O3型可调谐滤波器，其中GaAs/air型和GaAs/Al2O3型这两类可调谐滤波器国际上未见报道。　　 3.采用CO2临界干燥法解决了表面张力引起的粘连问题，建立了CO2临界干燥法的操作流程，并进而建立了一套制作MOEMS可调谐滤波器的工艺流程。研制出GaAs基介质膜型可调谐滤波器，其调谐电压为2V，透射峰带宽为8～12nm，调谐范围为21nm。对器件结果进行了分析，提出今后改进的措施。　　 4.分析了InP基MOEMS可调谐滤波器梁变形的原因，并使用有限元分析软件，建立起一种模拟梁变形的方法，与国际上现有的模型相比，无须测量梁内部的应力，有利于缩短研制时间。运用该模拟方法，提出了抑制梁变形的措施。　　 5.使用有限元软件，对VCSEL和边发射激光器的内部温度分布进行了模拟和比较，定量地表明了VCSEL的发热情况较之边发射激光器严重得多，过高的有源区温度是VCSEL无法得到高功率单模输出的原因。这套热模拟方法也可推广到其它各种半导体激光器。　　 6.为研制单模高功率VCSEL，研究了集成泵浦激光器的光泵浦VCSEL，讨论了两种类型：同有源区型和双波导型VCSEL，其中同有源区型VCSEL国际上未见报道。