本论文工作是围绕国家“973”计划项目“新一代通信光电子集成器件及光纤的重要结构工艺创新与基础研究”(项目编号：2003CB314900)展开的。当今世界正在演绎着一场光电子器件由分立转向集成的重大转折。集成光电子器件较之分立器件具有尺寸小、功耗低、成本少、性能优越和可靠性高等诸多优点，已成为光通信和光电子领域研究的热点。光开关普遍用于光分插复用器、光交叉连接器以及其它先进的光系统架构中，是WDM网络的奠基石，基于光开关的集成器件已成为研究的重点。本文是单片集成可重构光分插复用器(ROADM)研究工作的基础部分，理论分析并实验制备出其关键部件——InP基多模干涉马赫曾德型(MMI-MZI)2×2光开关。同时，将楔形结构引入到非对称双波导(ATG)光子集成技术中，对楔形波导耦合器在ATG结构波导／PIN探测器集成器件中的性能进行了计算与分析。论文的主要工作内容如下：1．综述与分析了目前五种主要的InP基单片光子集成技术的原理、特点与应用现状，讨论了它们的优势与不足，并介绍了多种光子集成技术的混合运用；2．提出了一种基于楔形耦合波导的ATG集成技术，由此设计了波导／PIN探测器集成器件，并对楔形结构的特性参数进行了分析与优化设计；与横向锥形耦合波导相比，选择合适的楔形外延层与结构参数，可以在更短的长度内，实现更大的传输效率，而且对制备工艺的要求更简单；3．详细分析了InP／InGaAsP MMI-MZI型2×2光开关的设计，包括波导的单模传输、低偏振敏感要求以及与单模光纤的高效耦合，并对光开关与光纤耦合的对准容差、光开关的制造容差进行了讨论；4．摸索了InP／InGaAsP光开关的制备工艺，进行了光开关的初步实验与测试，并对掩膜版的设计、制作的后续处理以及测试装置等提出了改进。