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随着高速光网络的发展，垂直腔表面发射激光器(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser，VCSEL)在光纤通信、光互连发挥着重要作用，它在光通信领域显示出越来越不可替代的地位。VCSEL无论在器件结构的设计还是在材料的生长都得到了快速的发展，对VCSEL的研究已经成为科学界关注的热点问题。但VCSEL存在严重的自生热问题，自生热导致输入电流低，影响器件的输出功率。自生热问题已经成为提高VCSEL功率的主要矛盾。为了降低VCSEL的自生热，本文对VCSEL二次外延的P-DBR进行了优化设计，本论文的主要研究内容为: 1.简单介绍了半导体激光器的工作原理和VCSEL的基本结构，分析了高功率VCSEL的相关热理论，论述了器件热效应对高功率VCSEL器件性能的影响;分析了P-DBR电学特性，指出P-DBR串联电阻产生的焦耳热是造成高功率VCSEL自生热的主要原因。 2.对高功率VCSEL的P-DBR进行了设计，在DBR设计中采用渐变式结构改善器件性能，降低材料的能带势垒差，减少器件自生热进而提高器件的功率。通过Simwindows软件模拟了五种P-DBR的价带，分柝P-DBR电阻率高的原因，改善器件的自生热效应，提高VCSEL的功率。 3.简单分析了金属有机化合物气象外延技术（metalorganic vapor phaseepitaxy，MOCVD），MOCVD设备的基本原理，研究了在使用MOCVD进行材料生长时的参数设置和材料均匀性的调节。 4.采用美国Emcore公司生产的Discovery125型MOCVD设备制各了突变型和渐变型两种P-DBR。对P-DBR进行了光学和电学测试，分析了测试结果。为制备大功率VCSEL器件打下基础。