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作为信号发射源，长波长半导体激光器是光纤通信技术中的关键器件。传统器件通常采用InGaAsP/InP材料体系作为有源区材料。然而，由于其较小的导带带阶比(Conduction Band Offset Ratio)，导致较大的阈值电流，并限制了器件的温度特性。随着外延生长技术的不断成熟，人们选择具有更高导带带阶比的InGaAlAs/InP材料体系作为替代，以降低激光器的阈值电流、提高调制速率和特征温度，实现了无制冷工作。因此，研究高质量的InGaAlAs材料生长及研制基于InGaAlAs的长波长激光器具有十分重要的意义。本文主要以研制1.31μm InGaAIAs量子阱激光器为目标，进行了多方面的工作。首先设计了InGaAlAs量子阱激光器的器件结构，然后利用MOCVD技术并结合对材料光学性质的表征研究，制备了高质量的InGaAlAs外延层和InGaAlAs/InGaAlAs量子阱结构;通过器件工艺制备了横向耦合分布反馈(DFB)光栅并实现了室温连续工作的InGaAlAs量子阱DFB激光器。 本研究主要内容包括：⑴研究了InGaAlAs材料的MOCVD生长。通过外延生长实验和材料表征手段探索了InGaAlAs材料的优化生长条件，获得了晶体质量较高、光学性质较好的外延材料。通过变温光致发光探讨了InP/InGaAlAs/InP结构中发光峰的反S形行为的成因。⑵通过器件工艺，制作了1.31μm InGaAlAs/InGaAlAs横向耦合光栅DFB激光器芯片，实现了室温连续工作，器件阈值电流为34mA，输出功率达7 mW，发射波长为1299nm。⑶设计了1.31μm TM偏振InGaAsP/InGaAlAs量子阱激光器，计算了量子阱的能带结构、光学性质以及载流子传输性质等;通过数值模拟，优化了量子阱的势垒高度，并计算了激光器的功率-电流、调制特性以及温度特性等。⑷通过数值模拟探讨了对1.31μm TM偏振InGaAsP/InGaAlAs量子阱激光器有源区的掺杂优化，分析了不同的P型掺杂水平和N型调制掺杂水平对激光器功率-电流和调制特性等的影响，这些结果对此类激光器的研制具有一定的指导意义。