该文从理论上研究了增益波导垂直腔面发射半导体激光器的电过程和光波导过程,以及具有梯形截面掩埋结构的垂直腔面发射半导体激光器的横模控制,并实验研究了激光器结构对其远场和光束特性的影响.对电过程和光过程的研究采用从电压算起的精确理论模型,用求解二维拉普拉斯方程、光场方程、载流子扩散方程以及热导方程自洽解的方法研究了激光器中电压、电流、注入载流子、模式光场以及温度分布及其与激光器结构和外加工作条件的关系.该文还在上述工作的基础上,结合模式耦合方法研究了具有梯形垂直截面掩埋结构的垂直腔面发射半导体激光器的横模控制.研究了掩埋限制区的倾角以及激光器有源区半径等对基模和一阶模的辐射损耗的影响.对不同结构垂直腔面发射半导体激光器的远场和光束特性的测量结果表明.出射窗口和限制区的半径强烈地影响激光器的远场分布和光束特征.对于窗口直径小于5μm的垂直腔面发射半导体激光器,其远场强度分布只有一个主峰,在大电流注入下也没有太大的变化.远场发散与窗口和限制区半径的比值密切相关,该值越小,远场发散越大.