随着现代社会信息技术的发展,信息化程度的提高,信息交换与通信的需求也随之提高。光互连技术使用波导来传输数据,具有较低的系统功耗、超低的时延、极高的通信带宽和极小的传输损耗,它正朝着更短的传输距离、更高的带宽和集成化的方向发展,已成为理想的片内互联技术。波长信号的重路由是目前的片上光互连网络中用于光信息处理的关键技术,可以通过可重构光分插复用器(ROADM)来实现。可调谐微环谐振器滤波器具有波长选择的功能,可以用于实现ROADM元件。传统的可调谐滤波器在调谐谐振波长时会阻塞其他波长通道,导致数据的丢失,同时因为微环谐振器的工作波长限制在谐振腔的谐振波长处,带宽窄,基于微环的器件非常容易受到环境的热干扰以及制作工艺的影响。本文围绕微环谐振器的以上两个问题进行了深入的研究,设计了一种无碰撞可调谐微环滤波器器件和并且提出了微环谐振器谐振波长的锁定方法。主要工作包括以下几个方面:1.无碰撞可调谐滤波器:基于微环谐振器和马赫-曾德尔热光调制的原理设计了一种波长切换无碰撞的可调谐滤波器。微环谐振器使用两条直波导和一条环形闭合波导构成,用于构成滤波器,环上集成加热器用于调制谐振波长;环形波导的一部分作为臂与另一条波导耦合构成马赫-曾德尔调制器,另一条臂上集成加热器,用于调制环内光强,实现对环形波导传输损耗的控制。实验测得在马赫-曾德尔调制器的一条臂上加载功率为25mW的电信号时,滤波器处于可工作状态,FSR = 2.18nm,下载端损耗2.2dB;在波长切换过程中,通过将功率25mW的电信号上升至55mW,可以使下载端光输出为零,从而使直通端的光信号传输不被中断,实现了波长切换的无碰撞。2.单个微环谐振波长锁定:设计了一种基于相干检测的微环光谱相关信息提取方案,获取了一种反对称型的误差信号,采用阈值检测的方法实现单个微环的谐振波长锁定。论文首先提出了一种基于相干检测的频谱信息提取方案,提取出的信号为一种反对称的误差信号,该信号的零点即为微环的谐振波长处,该信号的特性使得其对输入光功率不敏感并且能够判断环境温度的漂移方向,提高了锁定的速度和精度。设计了信号提取电路和反馈算法,完成了整个反馈系统的搭建。对一个环形波导半径为10μm,FSR = 9.486nm的微环谐振器进行了测试,结果表明该系统能够实现该微环在整个FSR范围内的锁定。3.双环串联耦合谐振器谐振波长锁定:设计了双环串联耦合谐振器谐振波长锁定的方法,利用相干检测原理,提取出了每个微环各自的误差信号,通过单独调节两个环,实现两个环的各自锁定。首先使用Matlab软件进行了仿真分析,对于下载端传输光谱呈平顶型的微环和带下陷的微环提出了各自的反馈算法。对制备的双环进行检测,该微环的下载端光谱为平顶型,针对该器件设计信号提取电路和反馈算法。通过实验验证系统可以对双环串联耦合的谐振器的谐振波长进行锁定,并且测得在温度改变30K的情况下,该系统依旧可以使微环的谐振波长保持稳定。