近年来,随着云计算和虚拟现实等新兴互联网应用的不断涌现,使得人们对通信系统的通信速率、通信容量和通信带宽等性能要求越来越高。除此之外,新兴应用的海量数据交互,也对数据中心的互联网络提出了高速率、高带宽的要求。应用于光通信系统的波分复用技术在满足人们爆炸式增长的互联网业务需求上做出了重要贡献。多波长激光器光源,作为波分复用系统中的核心关键光电子器件已被广泛研究。激光器阵列以其结构紧凑、性能稳定且适合单片集成等优势成为多波长光源的较优解决方案。很多研究工作者进行了大量的研究探索。目前,激光器阵列方案仍然存在诸如制备工艺复杂,成本高以及由于各通道波长控制不佳导致的器件成品率较低等问题。因此,研制较大工作波长范围以及各通道波长可精准控制的低成本激光器阵列对波分复用系统的发展有着极其重要的意义。本论文针对上述的研究目标,提出了基于复耦合光栅的带有弯曲连接波导的变脊宽倾斜脊波导DFB激光器阵列方案,其通过复耦合光栅的精确选模机制来提高激光器单纵模成品率,利用弯曲连接波导使激光器出光方向与端面垂直以减小反射损耗,通过改变阵列中各激光器脊波导宽度以及脊波导倾斜角度,同时实现对激光器有效折射率和光栅周期的有效控制,从而使激光器阵列中各通道激光器激射波长满足特定需求。本文的研究内容主要包括:(1)首先研究了DFB激光器的基本理论及数值仿真模型。从麦克斯韦方程组出发,研究了DFB激光器的时域耦合波方程、载流子速率方程以及自发辐射噪声模型,三者构成了DFB激光器的一维大信号时域行波模型。然后详细研究了该行波模型的数值求解方法。(2)研究了变脊宽倾斜脊波导DFB激光器阵列方案。具体研究了脊波导宽度和倾斜角度的变化引起的波长变化范围和规律,以及可能出现的高阶横模激射、光栅耦合系数改变等效应。在此基础之上,根据项目的具体应用需求,确定了脊波导宽度和倾角的最佳变化范围,设计了一组四通道激光器阵列结构参数,并利用前述的数值仿真模型,计算了激光器的输出特性。仿真结果表明,通过合理的脊波导宽度和倾斜角度值的组合,本文研究方案可以简单有效地实现对激光器阵列波长的控制。(3)根据前述理论分析及数值仿真理论结果,进行了四通道激光器阵列器件的制作与实验测试。通过实验分析了变脊宽倾斜脊波导对阵列中各通道波长控制的有效性、可能存在的问题以及解决方案。实验结果表明:1)本文所提出阵列方案可有效控制阵列中各通道波长;2)首轮流片所制作的阵列芯片测得各通道波长间隔可满足均匀性要求,功率差小于0.4dB,通过进一步优化波导设计后可实现更小误差;3)本方案只需替换常规DFB激光器制作中的脊波导掩模版,工艺简单,制作成本低。