亚波长光栅独特的衍射特性使其被广泛应用于各种光学系统中。尤其近年来,亚波长光栅在垂直腔面发射激光器（VCSEL）中的应用日益受到关注。为了提高面发射激光器的质量,降低制作难度,改善输出特性,可在VCSEL上集成一种高对比度亚波长光栅（HCG）作为高反射镜。但由于制作亚波长光栅的工艺十分复杂,因此有必要进行亚波长光栅的制备技术研究。本论文主要是围绕VCSEL中亚波长光栅反射镜的制备开展研究。首先利用严格耦合波（RCWA）理论和等效介质理论（EMT）对亚波长光栅的衍射特性进行了理论分析,并利用基于严格耦合波理论的Rsoft软件设计了一种用于2μm波段GaSb基VCSEL的TM偏振亚波长光栅反射镜且其具有较大的制作容差。在研究亚波长光栅理论及其在VCSEL中应用机理的基础上,重点研究了亚波长光栅反射镜制备中的关键技术。通过合理设计实验对亚波长光栅的制备工艺进行优化。实现了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法在晶格失配较大的GaSb衬底上制备出低应力高质量的SiO₂薄膜并将其作为高对比度亚波长光栅的低折射率材料层。再利用具有条纹锁定功能的全息光刻系统制备亚波长光栅图形并通过扫描电子显微镜（SEM）对光栅图形进行表面形貌测试,得到的光栅图形比较清晰平整且条纹连续均匀。最后采用方向性良好的感应耦合等离子体刻蚀（ICP）技术进行亚波长光栅的刻蚀,并经过扫描电子显微镜的表面形貌测试,得到刻蚀后的光栅图形比较清晰完整,光栅各参数均满足设计要求。并采用特定组合的红外显微系统对所制备的亚波长光栅反射镜进行测试。测试结果表明其能够实现高反射率宽带宽特性,因此为其在GaSb基VCSEL中的激光激射提供了技术支撑。