高速调制半导体激光器作为光源是光纤通信系统中的关键器件,对它的研究十分活跃。通信系统性能的优劣决定于激光器的响应特性,因此设法采用便捷有效的方法对光源工作特性进行模拟和研究,得出影响激光器性能的因素,对改善其性能显得至关重要,也为优化设计和发展高调制带宽的高速激光器提供理论依据。本文基于速率方程理论,主要从瞬态响应和调制响应两方面对分布反馈激光器的响应特性进行研究,并对激光器建立等效电路模型,采用MATLAB和PSpice两种软件进行模拟。首先在传统速率方程基础上,针对DFB-LD结构特点,着重考虑自发发射和增益饱和效应的影响,建立了DFB-LD的速率方程。在此基础上建立了速率方程的SIMULINK模型,用来分析注入电流和增益饱和因子对激光器瞬态响应的影响。然后为简捷地分析激光器特性,对速率方程采用微分分析法,导出在小信号近似下的调制响应(强度调制和频率调制)及弛豫振荡频率与LD结构特征参数之间的关系,并采用MATLAB软件进行仿真分析。着重讨论延迟时间、弛豫振荡、增益饱和项、电学寄生参数和温度对调制特性的影响,研究频率啁啾现象对通信的限制作用,并对此提出了相应的改进措施。研究结果为改善DFB-LD的高频调制特性和优化器件结构提供了理论依据。最后为提高半导体激光器的设计效率,对激光器的计算机模拟方法进行研究:基于激光器的速率方程并重点考虑到增益饱和效应和寄生参数,建立等效的小信号电路模型,采用通用电路模拟软件PSpice进行模拟,与MATLAB仿真相比,结果更准确、直观和易于实验操作。