半导体脉冲激光器在许多领域都有着非常广阔的应用前景,深入研究其物理机制,设计出可产生超短脉冲的半导体激光器,对进一步促进其应用具有重要意义。强泵浦(电或光)的条件有利于产生大功率超短脉冲,本论文基于半导体激光器速率方程,通过引入增益饱和与载流子复合机制,构建出适用于强泵浦条件下的半导体脉冲激光器模型,分析了半导体激光器在强泵浦条件下通过增益开关技术产生的光脉冲特性。以此为基础,再结合传输线激光器模型(TLLM)的特点,构建出引入载流子传输过程的双阱半导体激光器速率方程,研究了载流子非均匀分布情况下的输出光脉冲特性。主要工作及研究内容如下:1)将强泵浦条件下的增益饱和与载流子复合ABC模型引入半导体激光器速率方程模型,分析并讨论输入脉冲参数、激光器增益参数与ABC模型中各个参数对强泵浦条件下产生的光脉冲特性的影响。2)获得强电流注入条件下的双量子阱氮化镓激光器脉冲输出特性实验结果,并结合传输线激光器模型特点,在半导体激光器速率方程模型中引入载流子传输时间与隧穿时间,建立双阱速率方程,对实验结果进行拟合。3)基于构建的双阱半导体激光器速率方程,详细讨论了载流子在量子阱间的非均匀分布对光脉冲输出特性的影响。本论文所构建的强泵浦条件下半导体激光器速率方程模型可为半导体激光器的特性分析及设计优化提供重要依据及参考。