随着信息技术的飞速发展,电互连遇到瓶颈,光互连应运而生。硅基光电子学是光互连中的热门研究方向。基于硅基微环的器件由于其高Q值,小尺寸,低能耗,在光互连中扮演着重要的角色。由于硅的高热光系数及微环的谐振特性,微环的工作状态非常容易受到热干扰影响,需要建立反馈系统对其进行反馈锁定。在反馈系统中,光功率监测器是一个重要的组成部分,它可以提取微环的工作状态,从而监测并控制微环的谐振波长。本文提出了一种可以集成在微环调制器内的光功率监测器并进行了实验验证,主要工作包括以下几个方面:1.基于缺陷态吸收机制,设计了一种能够集成在微环调制器内的光功率监测器,将微环的一部分用于光电探测,通过载流子耗尽型微环调制器制作工艺流程的残余缺陷进行缺陷态吸收产生光电流,并通过将离子注入窗口重叠一部分的方式进行掺杂补偿,使耗尽层变宽,增强光电探测性能;用控制变量的方法设计了基于上述结构的微环器件和直波导器件。2.对设计的直波导光功率监测器件在之前的工作基础上进行了进一步的实验研究,来确定掺杂补偿对器件电学特性和高速性能的影响,对PN结电容,暗电流,眼图,误码率进行了测试;PN结电容,暗电流的测试结果符合预期;高速条件下的眼图和误码率测试表明,在交叠宽度0、0.2、0.4μm的不同器件中,0.2μm表现最好,在10Gbit/s的速度下可以完成无误码传输,并进行了理论分析。3.对设计的微环器件进行了实验研究,对微环调制区的功率谱进行了测量并使用公式进行拟合,验证了微环器件的调制特性;对监测区的暗电流进行了测量,确定了雪崩电压的位置;对监测区的响应度进行了测量,确定了该区域可以用于光电探测,并确定了在交叠宽度0、0.2、0.4、0.6μm的不同器件中,0.4μm的表现最好,在外加-8V,没有载流子倍增效应的情况下可以达到1mA/W以上的响应度,并进行了理论分析;搭建了高速链路对微环器件高速特性进行研究,证明了该器件可以工作在10Gbit/s的速度下;确定了微环器件反馈锁定方案,使用LabVIEW控制程序确定反馈信号,通过改变外加加热器电压改变微环谐振波长。