随着信息技术的快速发展,对于通信速率和容量的要求不断提高,使得提高光通信的频谱效率变得越来越重要。目前的长距离光通信为了提高频谱效率,通常采用相干光通信并且使用高阶调制格式。高阶调制格式对于激光器的洛伦兹线宽很敏感,因此窄线宽的大范围可调谐激光器是相干光通信的理想光源。本文的研究对象是基于多通道干涉的大范围可调谐激光器,尤其是基于热调的窄线宽大范围可调谐激光器,主要工作包括:（1）对多通道干涉大范围可调谐激光器的工作原理进行了介绍,该激光器主要基于多个不同长度的臂的干涉进行选模。对多通道干涉区各个组件进行了仿真,其中包括多模干涉器（Multi-mode interferometer,MMI）、多模干涉反射器（Multimode interference reflector,MIR）、弯曲波导和深浅脊波导过渡结构。通过求解稳态的多模速率方程对多通道干涉激光器进行了数值模拟,理论得到激光器可以实现48nm的调谐范围,在整个调谐范围内边模抑制比（Side mode suppression ratio,SMSR）大于40 d B。（2）制备并测试了基于电调谐的多通道干涉大范围可调谐激光器。针对多通道干涉大范围可调谐激光器和SOA的集成,分别提出并对比了双端口MIR和深刻蚀槽两种方案。其中使用双端口MIR的损耗更小,是比较好的一种方案。另一方面,为了满足波分复用型无源光网络（Wavelength division multiplexing passive optical network,WDM-PON）系统对于低成本可调谐光源的要求,设计并制作了四通道干涉的可调谐激光器。通过减少通道数降低控制成本,同时其性能可以满足WDMPON系统的应用要求。（3）研制了基于热调谐的窄线宽、低功耗多通道干涉大范围可调谐激光器。为了降低多通道干涉大范围可调谐激光器的线宽,采用了如下方法降低相位噪声:1)降低激光器的整体损耗;2)使用具有更低线宽增强因子的In Ga Al As量子阱;3)使用热光效应代替电光效应进行波长调谐来降低散粒噪声。使用上面所述的方法实验制作了基于热调的多通道干涉大范围可调谐激光器,洛伦兹线宽降低到100 k Hz以下。为了降低波长调谐过程中的热功耗,在波导和衬底中间制作了一层空气隔热层,实验验证了空气隔热层起到了很好的隔热作用,使得整个调谐过程中总的热功耗低于20 m W。（4）为了提高入纤功率,在激光器的出射端设计并制作了一个模斑转换器,可以减少出射光的发散角,增大与光纤的耦合效率。实验验证了模斑转换器可以明显提高激光器与拉锥光纤的耦合效率,实现了大于16 d Bm的入纤功率。为了进一步提高激光器的出射功率,首次尝试使用啁啾光栅将多通道干涉大范围可调谐激光器与SOA进行集成。相对于双端口MIR,啁啾光栅的优势在于:引入的损耗更小,同时可以调整反射与透射的比值。实验初步验证了方案的可行性,器件实现了大于42.5 nm的波长调谐范围,整个波长调谐范围内SMSRs大于48 d B。