垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)因其本身优点，有望成为扩展光通信领域最理想、最有前途的光源；利用光纤陀螺用集成光学器件，可以降低损耗、功耗和成本，提高光纤陀螺的信噪比和精度，并使光纤陀螺小型化。本文围绕长波长垂直腔面发射激光器和光纤陀螺用集成光学器件开展研究，在国内率先开展了基于InP／Air-gap DBR以及InAs QD有源区两种结构的长波长VCSEL研究，并进行了制作实验，突破了一些关键工艺问题，同时成功制作了高性能、低成本、高集成、小型化的光纤陀螺用集成光学器件样品，论文的主要工作及研究结果如下：　　 1)详细分析了VCSEL DBR的电学特性，得到了在不同渐变层厚度时DBR的导带图和价带图，指出了采用不同组分缓变层对DBR能带的影响。采用光学特征矩阵方法，分析了突变界面DBR、采用线性组分缓交界面和抛物线型缓变界面DBR的光学特性，及其对VCSEL腔膜的影响。研究了VCSEL结构中采用缓变界面DBR时，其光学特性和突变界面DBR的差别。指出了缓变界面DBR由于缓变层的存在，使得VCSEL谐振腔内光在反射时不满足相位匹配条件，必须增加一个相位匹配层，相位匹配层的位置位于谐振腔和DBR之间，才能使VCSEL，谐振腔满足相位匹配条件，并给出了相位匹配层厚度和组分的计算方法。　　 2)基于InP基VCSEL难于制作高反射率DBR，在国内率先开展了采用InP／Air-gap DBR的长波长VCSEL研究，并进行了器件制作实验，突破了InP／Air--gap DBR VCSEL制作中台面制备工艺、介质膜DBR制备工艺、选择腐蚀空气隙技术以及空气隙的超临界干燥技术等几个关键工艺问题，为进一步进行InP基长波长VCSEL研究奠定了基础。　　 3)基于GaAs基VCSEL的成熟工艺和结构，开展了采用InAs／InGaAs量子点作为有源区的GaAs基长波长VCSEL研究，并进行了VCSEL器件制作实验。成功实现了量子点有源区1310nm波长边发射激光器的室温脉冲激射，并突破了GaAs／Al0.9Ga0.1As DBR和GaAs／AlAs DBR的生长工艺，峰值反射率达到99％以上。突破了AlAs湿氧化技术的关键工艺，建立了不同温度和不同AlAs厚度时的氧化模型，实验结果和理论计算结果基本符合。　　 4)设计并制作了一种新型光纤陀螺用集成光学器件，包括SLD光源、耦合器和探测器，可以克服传统光纤陀螺光路部分中耦合器带来的6dB损耗、成本高、稳定性差、并且器件难以小型化的缺点。解决了单个光学器件之间耦合对准的工艺问题，实现了稳定的激光焊接和宽光谱、高偏振光输出，较好的机械稳定性，器件性能达到国内领先的水平。