二十一世纪是信息时代,人们对信息技术的需求也与日俱增。高速和大容量信息传送需求使得光电片上集成成为信息领域值得期待的发展前景。光源集成在芯片上需要解决的问题包含诸多方面,包括器件的大小、器件与器件之间的耦合效率、器件产生的信号特性等。本论文针对以上问题做出相关的研究,具有重大的实际意义。另外,GaN是第三代半导体材料,它有3.4e V的禁带宽度,属于宽禁带直接带隙半导体材料,具有产生蓝紫光的独特优势,而WGM激光是利用光在腔内全反射的原理形成的激光,具有阈值低高品质因子的激光特性,是理想的片上光源,一直是光电子器件领域的研究热点。本论文的论文内容包括了基础理论研究和相关应用的研究。首先研究了器件尺寸大小对激光特性的影响,其中激光特性包括激光模式数、激光阈值、激光的品质因子。研究表明,激光品质随着器件尺寸的增大而提高,但是由于微纳工艺的限制,器件尺寸的增大反而会提高激光损耗,因此就需要在考虑器件尺寸时在损耗和激光质量提高间选择折中情况。此研究对于实际选择器件大小具有重要意义。对于片上集成器件与器件之间耦合效率的问题,可以在空间调控实现激光的汇聚来解决。我们设计了彭罗斯几何形状的微腔,在光泵浦下观察到激射,从仿真到看到其几何结构能够实现汇聚激光。另外,我们在波长域调控实现了单模激光,设计烟囱几何状的微腔,在光泵浦下观察到单模激射,并理论分析了其实现激射的两种原理。最后本文对时域调控进行了一部分尝试性研究,以银纳米线作为饱和吸收体实现时域脉冲。本课题中制备了圆环狭缝状的悬空微腔,通过将银纳米线添加到狭缝中,对比了未添加银纳米线和添加银纳米线前后的悬空微腔光致发光光谱。通过对比发现在波长域中,银纳米线抑制了光谱模式,从而实现了准单模激射。