回音壁模式半导体激光器在近十几年来吸引了许多科研人员的研究兴趣，因其体积小、功耗低、易于集成等优点逐渐发展成为极具发展潜力的新一代光互连光源。微盘激光器作为一种典型的回音壁模式激光器，其模式耦合，直接调制响应和定向输出效率等特性均已被研究和报道。目前国际上报道的微盘激光器的小信号响应带宽一般不超过15GHz，与DFB，VCSEL等半导体激光器相比仍有一定差距。在本文中，我们进一步研究了温度、模式特性、注入锁定等因素对直接调制微腔激光器动态特性的影响，并提出了InP基的微腔激光器单片集成方案。具体研究工作和创新点如下:　　基于时域有限差分方法与Padé近似的理论模拟方法研究了微腔激光器中的耦合模式特性，利用波导位置对八边形微腔和微盘激光器中耦合模式的影响实现了不同横模的选择性抑制或增强。通过传统的半导体制作工艺，实验上制作了BCB侧向限制的八边形微腔激光器，边模抑制比达到42 dB，小信号调制带宽超过15 GHz。另外，在实验制作的微盘激光器中观测到了不同的横模，发现其中的七边形模式与五边形模式相比具有更好的动态特性，而且可以通过波导夹角为6π/7的双波导微盘激光器实现很好的选模。　　对直连输出波导的微盘激光器进行温度特性的系统研究，通过模拟仿真分析了BCB侧向限制的微盘激光器中的热场分布和瞬态温升，结合脉冲电流注入和直流电流注入的实验结果，得出了其温度随耗散功率的变化斜率约为0.93 K/mW。另外，研究了温度对半径为7μm的微腔激光器静态和动态特性的影响，并在287K的制冷温度下得到了1.5mA的阈值电流和边模抑制比超过45 dB的单模激射，动态特性方面实现了大于20GHz的小信号调制响应带宽，及30Gb/s调制速率下清晰的大信号调制眼图。　　从速率方程出发，理论上绘制了光注入微腔激光器的注入锁定区域图以及预测了注入锁定状态对动态特性的影响。实验上搭建了可调谐光注入测试系统，测得了与理论预计类似的动态响应结果，半径为10μm的微盘激光器在7mA的偏置电流下，3dB调制带宽由自由工作状态下的5.6 GHz提高到注入锁定时17.6 GHz，增大了三倍左右。另外，基于光注入微腔激光器中的其他的非线性状态，还可以产生可调谐光生微波信号，我们还利用光电振荡器的原理，将微波信号的线宽由43 MHz窄化到小于10 kHz。　　基于微腔激光器体积小、功耗低的特性，实验上实现了四波长微盘激光器通过侧向耦合波导的InP基集成和定向输出，得到了波长间隔和功率分布较为均匀的输出光谱。另外，我们还制作了InP基集成的双圆激光器，得到了两激光器均匀一致的输出特性，并且通过调节任意一个激光器的注入电流，可以得到和外光注入类似的互注入锁定过程，大大简化了光注入测试系统，为微腔激光器在光子集成中的应用提供了更广阔的发展空间。