半导体微腔激光器具有高集成度、低阈值、低功耗等优点，在光通信、光互联和光神经网络等方面有广阔的应用前景。半导体微盘激光器作为最早发展起来的微腔激光器，已成为各国科学家研究的热点。
　　 半导体微盘激光器的数值分析是器件制作的基础，本论文运用时域有限差分方法、散射矩阵方法和有效折射率方法对二维圆形微腔和三维圆盘进行了数值模拟，考察了它们的模式特性，获得了如下研究成果。
　　 运用三维时域有限差分(FDTD)方法和散射矩阵方法，本文讨论了纵向折射率分布为n3/3.4/n3的对称圆盘结构的模式特性，其中n3从1.0变化到3.17。对于半径为1μm，厚度为0.2μm的对称微盘，散射矩阵方法和时域有限差分方法得到的HE7，1模式的模式波长几乎完全一致。但是对于模式品质因子而言，当n3从1.0变化到2.6时，两种方法得到的品质因子吻合的比较好。但当n3>2.6以后，三维FDTD方法得到的品质因子因为纵向光场的弱限制而急剧下降；散射矩阵方法由于没有考虑纵向光场的泄漏，得到的结果与FDTD方法的差别很大。有效折射率方法得到的模式波长与前两种方法得到的结果很吻合，但是虽然它也没有考虑纵向光场泄漏，它所得到的品质因子却比散射矩阵的要小得多。此外，品质因子在n3=2.6左右的急剧降低说明三维圆盘的纵向光场限制存在明显的强弱之分。
　　 运用FDTD方法对半径为1μm，厚度为0.2μm，衬底无限厚的圆盘的模拟发现，当衬底折射率nSub从2.0变化到3.17时，圆盘横向基模和一阶模的模式波长的变化存在反交叉耦合现象。进一步的分析发现，当nsub=2.7左右时，一阶模式的品质因子突然增大一个数量级，出现了一个增强峰。把这一现象归结为横向基模与一阶模之间的模式耦合导致的品质因子增强效应。这种效应能够在高折射率衬底圆盘中得到高品质因子的模式。
　　 运用FDTD方法分析了半径为2μm，厚度为0.2μm的半导体微盘激光器的刻蚀深度对模式频率和品质因子的影响。对于HE21,1模式，当刻蚀深度小于3.2μm时，其品质因子随着刻蚀深度的增加而增加。此后，品质因子随着刻蚀深度的进一步增加开始振荡，振荡幅度介于1.3×103和3.0×103之间，振荡周期约为1μm。当刻蚀深度为3.3μm时，品质因子达到它的第一个峰值。由此可见，可以通过优化刻蚀深度，使品质因子处于最大值，从而实现激光器的低阈值激射。