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半导体量子点激光器由于载流子的三维限制效应，具有比传统的量子阱激光器更加优异的性能，如低阈值电流密度、高调制速度、宽光谱增益、高的温度稳定性、低功耗、对位错缺陷不敏感等。尤其是GaAs基的1.3微米量子点激光器，具有比InP基1.3微米量子阱激光器更高的温度稳定性和更低的综合功耗，是新一代局域网光纤通信系统的理想光源之一。同时由于量子点材料非均匀展宽导致的宽增益谱、较低的线宽增强因子、超快的载流子动力学，使其可以作为实现锁模半导体激光器的理想材料。此外，由于Ⅲ-Ⅴ族量子点材料良好的发光特性和对衬底位错不敏感的特点，硅基Ⅲ-Ⅴ族量子点激光器在制备高效硅基光源、实现硅基超高速、低损耗光互连方面有很好的应用前景。本论文工作开展了对GaAs基、Si基1.3微米InAs/GaAs量子点激光器的材料生长、材料物理性质、器件制备工艺和器件性能的研究，重点包括GaAs基宽条形器件和窄条基横模器件的制备工艺研究、器件的温度稳定性和效率研究、基横模特性研究、双态激射特性研究，GaAs基锁模量子点激光器的制备工艺研究和器件特性研究，硅基宽条形量子点激光器的制备工艺研究和器件特性研究。取得的主要研究结果如下: 1)在研制出高质量宽条GaAs基1.3微米量子点激光器的基础上，改进了GaAs基窄条基横模量子点激光器的脊波导刻蚀工艺中SiO2层的腐蚀工艺，制备出一系列不同腔长的GaAs基1.3微米基横模量子点激光器，室温连续工作模式下阈值电流密度最低可达563A/cm2，输出功率超过30mW，最高工作温度可达140℃，脉冲模式特征温度最高可达166K。 2)设计了GaAs基1.3微米双区单片集成锁模量子点激光器结构并制备出器件，室温条件下其-3dB带宽为5.5nm，基频信号为12.8GHz，RF宽度约为2.4MHz，脉冲间距约为77.9ps，实际信号的脉冲宽度约为529fs，得到的时间带宽积为0.479，非常接近高斯脉冲的极限值0.441。 3)优化设计了硅基量子点激光器的器件制备工艺，克服了外延层开裂、腔面解理等困难，制备出Si基宽条形量子点激光器，实现了室温脉冲激射，阈值电流密度最低达到200A/cm2，激射中心波长～1282.56nm，最大斜率效率为0.067W/A，最大输出功率超过50mW。