虽然InP基的1300nm-1550nm波长范围内的布拉格光栅激光器的制作已经很成熟，但是对于相应的GaAs基短波长的激光器则要复杂得多。如何在保持单模的基础上实现高功率输出、窄线宽是现在研究的难点和热点。　　 单纵模稳定工作在852nm的半导体激光器在铯原子束频标中是不可或缺的泵浦光源，而这是被国外封锁的技术。为了打破外国技术封锁，填补国内空白，我们申请了国家自然科学基金项目“频率高度稳定的单模852nm半导体激光器”(10374085)。　　 本论文是结合国家自然科学基金项目“频率高度稳定的单模852nm半导体激光器”开展工作的。在本文之前，本研究组已经成功制作出了输出功率5mW、阈值电流130mA、斜率效率0.11mW/mA的DFB激光器，但器件存在阈值过大、功率、效率均偏小的不足。本论文主要通过器件结构的设计优化及工艺的完善来改善这些指标，实现852nmDFB激光器阈值电流从最初的130mA逐步下降到20、30mA，输出功率由最初的5mW逐步提高到大于100mW。具体工作如下：　　 1.在器件设计优化方面：　　 (1)对量子阱进行设计优化，比较了InGaAs/AlGaAs、InGaAsP/AlGaAs和InGaAlAs/AlGaAs三种应变量子阱结构对激光器性能的影响，指明了使激光器获得更小透明载流子浓度、更大增益、更窄线宽的结构。　　 (2)对垒层进行优化，分析了不同垒层高度、厚度对激光器性能的影响。　　 (3)对垂直光波导结构进行设计优化，比较了普通分离限制结构和线性渐变分离限制结构对激光器性能的影响，并分析了不同波导层厚度对激光器性能的影响。　　 (4)对脊形波导结构进行设计优化，分析了激光器基横模工作条件，指出脊形波导结构不仅决定了器件的基横模特性，还对激光器的效率、阈值等均产生影响，为实际器件性能的提高提出理论指导。　　 (5)对光栅的设计优化，分析了二级光栅的深度、占空比与光栅耦合系数的关系，指出制约器件阈值、效率、边模抑制比等性能提高的因素，对实验提出指导。　　 (6)在量子阱中引入更大的应变，理论上分析了激光器的性能表现。　　 (7)在现有外延结构的基础上，设计并分析了侧耦合DFB激光器结构。　　 2.在实验和器件制备方面：　　 (1)改进光栅制作工艺，完善光栅制作流程。　　 (2)研究了制作GaInP光栅的湿法和干法刻蚀工艺，并比较了两种工艺对器件性能的影响。　　 (3)研究了制作脊形波导的湿法和干法刻蚀工艺，并选出其中最优的刻蚀工艺来制作出满足设计要求的脊形波导。　　 (4)对所制作的852nm器件的性能从光电特性、光谱特性、远场特性、频谱特性、温度特性及模式稳定性等方面逐一进行了介绍分析。　　 (5)在实验的基础上，对模拟和试验进行比较，分析了制约激光器性能进一步提高的原因。