课程6.977着重于研究光子与半导体材料相互作用的物理过程。利用固体能带理论计算半导体介质的吸收和增益。利用速率方程式（rate equation formalism）推导激光阈值、粒子数反转以及调制响应的概念。矩阵方法与耦合模式理论被应用于共振腔结构，如分布反馈式激光器，可调激光器及微环型器件。此外本课程还将介绍半导体器件的噪声模型以及光电子器件在光纤通信中的应用。修完本课程可得12点工程设计学分。