对自主研发的940 nm大功率三结垂直腔面发射激光器(VCSEL)单点器件的高温高电流老化失效后的器件进行了失效分析研究。首先, 通过热阻测试确定了加速老化实验的结温, 并计算了老化加速因子为104。随后, 对老化过程中产生的失效器件进行失效分析。通过老化前后器件L-I-V、正反向V-I、光学及红外外观、近场光斑及透射电子显微镜(TEM)研究了器件老化前后性能及发光模式变化, 确定了器件的失效位置, 分析了失效原因,并通过TEM图像确认了器件失效是由P-DBR中的位错生长导致。本文为国际首次对多结VCSEL器件失效分析的研究报道, 对继续优化VCSEL内部结构设计及提升工艺控制能力、提高多结VCSEL器件寿命及可靠性具有一定指导意义。

采用传输矩阵法和图解法对InAs/GaSb二型超晶格的能带结构参数进行了理论计算, 确定量子阱宽、垒宽、垒高、响应波长等参数。针对不同的结构, 采用传输矩阵法和图解法得到不同的响应波长, 与实际波长相比较, 分析了两种算法的优劣之处。结果表明：采用传输矩阵法计算得到的子能带位置进而推算得到的响应波长与实际波长更吻合, 而图解法由于本身的局限性, 对超晶格结构中能带的计算会带来一定的偏差。

使用柱坐标的传输矩阵法计算并分析了在反谐振反射光波导(ARROW)型垂直腔面发射激光器(VCSEL)中，不同的第一包裹层厚度对应的基模和一阶横模的侧向辐射损耗。与传统平板近似的方法相比，该方法更为精确地计算出了损耗的值，同时更为详细地表明了损耗随第一包裹层厚度变化的规律。并且指出第一包裹层的最佳厚度并不一定是传统认为的使基模得到反谐振效果即侧向辐射损耗最小时的值，而需要综合考虑基模和一阶模的侧向损耗。这对ARROW型VCSEL的设计具有重要的指导意义。