半导体激光器和电吸收调制激光器作为典型的直接调制和外调制光发射器件，已经成为当今重点发展的城域网和光接入网的核心器件。针对半导体激光器的模拟分析和封装设计一直是研究的热点之一。本论文的主要工作围绕半导体激光器的等效电路建模和封装分析展开。　　 高速半导体激光器的潜在性能决定于其本征响应。本文提出了从散射参数提取半导体激光器本征响应的扣除法。利用获取的本征响应对本征激光器进行建模，并利用反射系数确定寄生网络，从而建立了基于扣除法的半导体激光器小信号电路建模方法。在大信号模型方面，构造了由电学回路、光学回路和相位回路组成的基于速率方程的大信号电路模型；进一步对速率方程应用归一化变换，建立了单回路的紧凑型激光器大信号电路模型。该电路模型对于激光器的静态特性、频率响应特性、脉冲调制特性、啁啾特性、非线性失真都能进行较好的模拟，模拟结果与实验测试比较吻合。　　 在单片集成的电吸收调制激光器(EML)方面，由于正向偏置的DFB激光器与反向偏置的EA调制器工作状态会相互影响，因此有必要将集成器件视为光和电相互作用的整体来进行研究。本文引入三端口测试方法，从测试结果探求集成器件电路建模思路。实验发现在低频调制下，整体串扰以光耦合为主，随着频率升高，光调制效率下降，呈现电耦合为主。根据实验分析，建立了可用于分析集成器件微波串扰的三端口小信号电路模型。　　 由于进入微波工作频段，封装已经成为制约高速激光器性能的决定参数之一。本文提出并验证了分析激光器封装所引入的寄生效应的方法。结合TO光器等效电路模型分析发现了TO装中感性和容性元件的谐振，该现象为激光器封装优化设计提供了途径。将分析方法拓展应用到TO测器的分析，利用谐振效应对器件封装进行优化设计，改善了封装后器件的带宽。