本文设计一款利用真空外延生长技术和半导体微电子工艺，基于微型环形谐振腔的涡旋可控光发射器。利用微电子工艺制备包括环形谐振腔、硅基光开关、硅基全反射器；利用 真空外延生长技术制备 LiNbO3 光波导。根据回避原理设计微型环形谐振腔，并且在其内环 分布着一定数量的等间距角光栅结构，角光栅的衍射光与环形谐振腔的谐振光束沿着方位角 方向耦合，使原本受限的腔内光束辐射到自由空间，辐射的光束在自由空间中具有旁瓣结构，也就是涡旋光束。设计特殊的光波导结构，包括带有硅基全反射的弧形光波导，把入射光束 耦合到微腔中，同时减少微腔的泄漏，提高了耦合效率；在 Y 型波导区域制作一个 Si 结型 的电控光开关，起着实时选择和控制光束进入环形腔的方向，使环形谐振腔涡旋光发射器能 够根据需要产生左旋或者右旋涡旋光束；光导起着传播光波的作用。通过器件建模和编程计算分析，得到该集成化涡旋可控光自旋发射器各个组成单元的光电性能，确定所设计的集成化光自旋发射器可作为涡旋光通信系统的编码和解码器。