波分复用(WDM)技术是光纤通信技术重要的技术革新,是推进光纤通信网络继续蓬勃发展的主要技术动力。半导体激光器是光纤通信网络中重要的功能器件,波长可切换半导体激光器能够根据要求来动态调整输出波长,在宽带光通信系统和智能光网络中有着重要的应用。它不仅能够作为密集波分复用(DWDM)系统中的固定波长激光器的热备份,还在自动波长配置、波长转换和波长路由等新兴技术中扮演重要角色。本文主要研究基于V型耦合腔结构的数字式波长可切换半导体激光器的设计结构优化,制作工艺研究以及器件性能的测试。本文首先对V型耦合腔激光器的基本结构和工作原理做了详细的介绍。通过优化设计其半波耦合器的耦合相位和耦合系数以及两个谐振腔之间的长度差,利用游标效应可以使V型耦合腔激光器具有大范围的波长切换能力,同时可以保证较高的边模抑制比性能。我们分析了耦合器不同的耦合相位对于激光器性能的影响,激光器波导设计的参数要求以及工艺制作过程中可能引入的各种尺寸误差对于半波耦合器参数进而激光器整体性能的影响。我们然后具体分析了基于InGaAsP量子阱外延片的V型耦合腔激光器的完整制作工艺流程,针对光刻、掩模刻蚀、波导及反射面刻蚀、波导平坦化以及金属电极溅射和晶片减薄抛光等关键步骤进行了详细的分析,并对遇到的问题提出了解决和优化方案。通过优化每一步工艺步骤,我们最后成功制作了解理面和刻蚀面结构的V型耦合腔激光器。我们然后对所制作的解理面及刻蚀面V型耦合腔激光器进行了直流稳态特性测试以及分别基于热调谐和载流子注入效应调谐的波长切换特性等方面的测试。由于结构设计和制作工艺更为成熟,刻蚀面结的V型耦合腔激光器表现出了更出色的性能。在热效应调谐模式下,我们通过单电极电流调谐的方式,在不同长度差参数的器件中得到了边模抑制比最高可达40dB的100GHz信道间隔16个连续通道的波长切换性能,以及边模抑制比最高37dB的26个连续通道的波长切换性能。同时我们还测试了载流子注入效应下V型耦合腔激光器的波长切换性能,可以得到最高边模抑制比为32dB的9个连续通道切换性能,同时对热效应调谐和载流子注入调谐两种情况的测试结果进行了对比和分析。然后,我们测量了V型耦合腔激光器的线宽参数指标,并介绍了利用量子阱混合方法改变激光器波长调谐区域的能带带隙的初步实验结果。最后我们对V型耦合腔激光器的进一步研究工作进行了展望。