随着材料科学与工艺技术的进步,各种新型半导体激光器的研发与应用已取得了突飞猛进的发展,并广泛应用于信息、工业、医疗和国防等诸多领域。根据激光器使用目的和工作对象的不同,人们利用新型无机半导体材料研制开发出波长覆盖蓝光到远红外波段的各色激光器。但作为增益介质的无机半导体材料也存在制备工艺复杂、环境不友好、成本较高及后期加工困难等不足,这促使人们积极寻找新型的激光材料。和传统无机材料相比,有机半导体材料具有更高的发光效率和更宽的发光光谱,易于通过化学修饰改善材料发光性能,并且合成简单、价格低廉、加工方便,因此有机半导体激光器成为近几年的研究热点。目前有机半导体面发射激光器的研究较为广泛,但更适合于面上集成的微型边发射激光器的研究才刚刚起步。由此我们提出采用具有优良发光性能的有机共轭聚合物PPV衍生物作为激光增益介质,以有机半导体脊型波导为基础,利用光子晶体的带隙和局域特性,设计制备一维边发射有机半导体光子晶体激光器。系统分析了有机半导体材料微观粒子数反转和宏观增益特性对激光输出的影响、设计优化了边发射有机激光器的谐振腔结构,并比较分析了改善激光输出特性的三种耦合输出系统。具体研究工作如下:本论文设计了基于有机MEH-PPV的一维边发射有机光子晶体激光器结构。基于四能级二电子理论体系,构建了激光介质MEH-PPV的微观增益物理模型,分析了在外界泵浦条件下,MEH-PPV上下激光能级的粒子数分布的演化过程以及对输出光强特性的影响,得到了粒子数反转时间及激射阈值。研究表明:在450nm连续光泵浦下可以实现波长590nm光的激发,在F-P腔中的激射阈值为5.5×105V/m。针对在实际器件输出过程中,由于有机材料质地偏软,输出端面不容易获得平整的光滑端面切口,导致输出光束质量恶化和耦合输出效率降低等问题,本论文比较分析了三种激光耦合输出系统,包括光栅耦合、高折射率棱镜耦合以及普通棱镜+光栅组合的耦合系统,仿真得到这三种方式的最大耦合效率分别为33.7%、83%、72.9%。普通棱镜+光栅的组合模式相较于光栅耦合大幅提高了耦合效率,解决了单个激光器因耦合波导端面加工困难所造成的测试难题。最后本论文根据实验加工要求对基于MEH-PPV的一维边发射有机光子晶体激光器的结构进行了整体优化,得出了激射波长在620nm的激光器最佳结构参数,并完成了激光器的实验制备。这些工作为后续开展有机边发射激光器的应用研究奠定了理论和实验基础。