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在信息社会中，半导体激光器是一种重要的光电子器件。为了提高半导体激光器的性能，本文将光子晶体结构引入半导体激光器中，利用光子晶体控制光在器件中的传播行为，改善激光器的光场约束和反馈性能。同时本文用光致荧光谱方法研究了应变(补偿)多量子阱的发光性质，并根据应变补偿多量子阱增益谱的偏振选择性简化激光器中的光子晶体设计，从而优化激光器的结构设计。 1．采用平面波展开法研究2维三角形结构光子晶体的色散关系，得到了常见半导体InP，InGaAsP基的光子晶体的光子能带图和光子禁带图。从光子禁带图可以得到不同禁带频率的InP，InGaAsP基的光子晶体的几何参数。 2．利用应变补偿多量子阱增益谱的偏振选择性特点，设计了带光子晶体反射镜的脊波导应变补偿多量子阱激光器，用平面波基传递矩阵法系统研究反射镜的反射率与光子晶体的对称方向、厚度、晶格常数和填充因子的关系。计算结果显示对于ΓM入射的TE偏振光，光子晶体的厚度仅为2.6μm时反射镜达到全反射。 3．根据1维光子晶体的有效折射率理论和光子晶体光纤模型研究了折射率引导的高功率光子晶体垂直腔面发射激光器的单横模激射条件。DBR采用InGaAsP／InP结构，当晶格常数a为5.0μm，单个点缺陷构成光出射区时，空气孔半径r与晶格常数比值r／a的临界值为0.28；当a=3.0μm，紧邻的7个点缺陷构成光出射区时，r／a的临界值为0.10。 4．采用光致荧光谱方法半定量地研究了应变多量子阱InAsP／InP和应变补偿多量子阱InAsP／InGaAsP在不同激发光功率和晶格温度下的荧光谱性质，发现应变补偿多量子阱具有更好的温度稳定性，当温度上升到150K时相对荧光效率下降到90％，而对于应变多量子阱，这个转变温度下降到50K。因此应变补偿多量子阱激光器可在更高温度下工作。