可调谐外腔激光器由于波长调谐范围大、光输出功率高,调谐速度快和容易小型化等优点已经在光谱测量,干涉测量,相干通信等领域具有广泛的应用。目前大部分的可调谐激光器都采用了LITTROW和LITTMAN结构,该结构通过转动光栅或者平面镜来实现波长的调谐。由于采用转动的方式,这从机械结构上就限制了调谐的速度。WANG等人提出了一种可以实现多波长调谐的结构,之后经过STRUCKMEIER和BREEDE等人的发展实现了快速调谐和多波长调谐。在该结构的外腔中,反射狭缝的宽度是一个极重要的参数,它决定了整个外腔的性能。然而这一重要参数对于该结构外腔性能的影响并没有被详细的研究。由于载流子在空间三个维度上运动受到限制,使得量子点材料具有不同于传统材料的特性,成为极具吸引力的制作半导体器件的新型材料。量子点激光器的阈值电流密度比较低,并且具有非常宽的增益谱,在外腔激光器方面也具有重要的应用,另外它的线宽展宽因子是目前半导体材料中最低的,甚至接近于零。我们采用了修正的HAKKI-PAOLI方法,对增益进行拟合,并且利用加权波长计算中心波长的移动来计算激光器的线宽展宽因子。论文主要分为以下几个部分:1.首先阐述了外腔的调谐原理,简单介绍了外腔激光器的应用以及发展现状,并且对不同结构的外腔做了一下比较.2.使用改进的HAKKI-PAOLI方法计算了INAS/GAAS量子点激光器材料的增益和差分增益,通过对增益拟合获得了激光器的饱和增益,使用加权波长的计算波长的移动。最后计算了阈值以下的量子点激光器的线宽展宽因子为0.12到2.75.3.介绍了基于DMD的傅立叶外腔结构,并且对该外腔的最小分辨波长和波长调谐的原理进行理论上的分析。对外腔进行了大范围的波长调谐和多模式调谐的测试。在波长调谐时,针对DMD的图形进行了系统的优化,确定了反馈强度最大时的DMD最佳图形.4.系统的研究了使用镀金微镜和光栅产生反馈的激光器外腔结构。制作了不同宽度的微镜搭建外腔,测试了激光器的阈值电流,输出斜效率和遍模抑制比。在该结构中,光斑汇聚的尺寸以及相邻光斑的距离作为重要的参数,我们从实验和理论上对其进行了测量和计算。另外光斑在汇聚平面上的移动速度也从实验上进行了测量。