在21世纪，人们已经迈入一个高度信息化的时代，信息的数据量每年都在以难以预料的速度快速增长。光纤通信网络、数据服务器、超级计算机等信息基础设施面临着提高数据传输/处理速率的巨大压力，目前大部分的信息设施是建立在微电子集成电路的基础之上，信息的传输与处理由电子完成。但是，微电子技术按照摩尔定律预测的那样随着线宽的减小将会接近理论极限而无法跟上信息时代的需求。因此，需要新的理论与技术解决上述问题。光互连具有宽频带、传输损耗低、功耗小等优点而成为替代电互连的有力竞争者，尤其是光纤通信的迅猛发展促进了光子技术与电子技术的结合，形成的光电子技术成为继微电子技术后的新一代高新技术。而波分复用(WDM)技术可以在单个光纤或波导中实现多通道的数据传输，为光通信系统的扩容提供了很好的技术方案。目前，光通信正向着超高速、超大容量、智能化、集成化、低成本和高可靠性的新一代光纤通信演进。　　倏逝波耦合波导探测器(ECPD)具有高速、高量子效率、大功率处理能力，并适合与多波长复用/解复用器件AWG进行平面集成，适合用于通信系统中的接收端。而单片集成多波长并行高速探测芯片在不增加单个探测器的响应速率下，实现了整体接收速率的成倍增加，为实现高度集成的高速光传输网络系统提供了一种很好的探测解决方案。本论文的工作主要围绕倏逝波耦合波导探测器与InP基解复用器AWG的单片集成的研究与制备展开，主要内容和研究结果如下:　　(1)为了实现ECPD与AWG二者外延结构的兼容，我们通过实验研究了选区外延和图形衬底外延两种二次外延技术。在选区外延中通过选取倒台台面结构和优化生长条件有效的抑制了边界处的尖峰生长，获得了良好的外延形貌，可用于集成芯片的制备;在图形衬底外延中通过采用优化的湿法腐蚀的方法制备图形衬底，极大的改善了外延界面对晶向的依赖关系，制备出界面处光滑过渡的外延结构，提高各层材料和异质界面质量，改善表面形貌，实现不同功能和结构的材料的兼容生长;同时使集成芯片的工艺兼容得到保证。　　(2)制备了C波段的InGaAs倏逝波耦合波导探测器阵列，阵列中包含10个分立的ECPD器件，并且器件的性能均匀性良好，-2V反向偏压下的暗电流分布在0.5-1.3 nA，响应度分布在0.218-0.265 A/W，单元探测器带宽达到20GHz以上，阵列芯片总探测速率超过200Gbit/s，可用于高速并行光互连系统中。　　(3)系统开展了波导探测器阵列与解复用阵列波导光栅AWG集成工艺研究，通过大量实验摸索出了一套高质量和高成品率的工艺方法，有效解决了诸如大面积均匀刻蚀、台面刻蚀角度控制、吸收层表面暗电流有效抑制、高精度套刻、不同台面间电极金属制备、AWG刻蚀造成P金属引线断裂等集成芯片制备关键工艺难题，在单一芯片上实现了探测器阵列与AWG的制备工艺兼容。　　(4)基于选区外延的方法，提出并设计了一种InP基AWG与ECPD阵列单片集成结构和制备方法。利用FDTD solutions光学模拟软件对AWG输出波导与ECPD的无缝对接结构进行了光学模拟，并通过分析其光场分布以及耦合效率，优化了集成芯片的整体结构，实现了光波从AWG输出波导到探测器的高效耦合，模拟出的探测器吸收效率可以达到85％。成功制备出了集成芯片，其总响应为0.046A/W，AWG波导与PD的耦合效率可以达到80％，单信道探测带宽在10GHz以上，集成芯片探测速率超过100Gbit/s。　　(5)基于图形衬底外延的方法，提出了一种InP基AWG与ECPD阵列单片集成的方法，在AWG输出波导与PD台面对接处设计了一个3μm的缝隙结构，对这一新的兼容结构及结构中各材料组分、厚度和掺杂浓度进行了优化设计，并且利用FDTD软件优化了其耦合效率，在2μm的光刻容差内可以保证耦合效率达到67％以上。此结构大大提高了器件的成品率，PD的成品率可以达到90％，而集成芯片的成品率可以达到50％左右;同时集成芯片的光响应不均匀性可以降低到3dB以内。单信道探测带宽达到16GHz，集成芯片探测速率超过200Gbit/s。