近年来,现代光通信网络技术不断的发展,而光网络系统的高造价和铜线传输的速度极限成为了制约未来通信网络发展的瓶颈。硅的制作工艺成熟,成本低,容易实现集成化,因此硅基光器件的研究是未来光通信网络进一步发展的迫切需要。作为硅基光器件之一,硅基拉曼激光器成为了研究热点。硅基拉曼激光技术的完善与成熟,将使低成本的全光交换网络成为可能,使未来的计算机内部实现万亿比特(TB)量级的光学数据通路连接,引导电子计算机、通信、显示等信息技术以及环境监测、医疗等光子学技术发展到一个全新的阶段。本论文主要从以下两个方面开展了研究:　　 一.对不同腔结构的硅基拉曼激光器进行了理论研究　　 建立了直线形谐振腔硅基激光器、环形谐振腔硅基激光器、级联硅基拉曼激光器的理论模型,考虑硅波导中双光子吸收、自由载流子吸收等非线性效应,推导了硅基拉曼激光器中泵浦光和拉曼光的速率方程,得到了硅基拉曼激光器的输出功率表达式。　　 通过MATLAB对硅基拉曼激光器进行了数值模拟,对影响激光器输出特性的各项参数进行分析和计算。得到了激光器的输入输出功率曲线、反射率或耦合率对输出特性的影响、自由载流子寿命对输出特性的影响等曲线,并对拟合实验结果进行了理论分析。综合模拟结果,实现了对各种腔结构的硅基拉曼激光器的输出特性优化设计方法。优化后显著提高了激光器的输出特性。　　 二.硅基拉曼激光器的实验研究　　 通过调研了解国际上硅基拉曼激光器的实现方法,结合本实验室的条件设计硅基拉曼激光器的实验装置示意图,购买实验所需器材并按实验装置示意图搭建实验光路。　　 以直线形谐振腔硅波导和环形谐振腔硅波导为激光器增益介质,结合第二章理论模拟分析结果选取适当参数,对硅基拉曼激光器进行实验研究。得到不同腔结构的硅基拉曼激光器的输入输出特性曲线并对实验结果进行理论分析。