在现代光通信领域,基于空间传输的可见光通信技术发展迅猛,已经开始改变人们的生活习惯,而面向可见光通信的平面光子集成器件凭借其尺寸小、功耗低、高稳定性和高响应速度等优点,成为了业界研究人员的关注热点,具有巨大的价值和广阔的应用前景。III-V族的氮化物作为第三代半导体材料,在可见光波长范围内具有优良的光电特性,适用于制备各种光源器件及有源光子集成器件,为制备面向可见光平面通信的集成光子器件奠定了良好的材料基础。双工通信是应用于可见光平面通信的集成光子器件中最基本的功能模块,将光源,波导,探测器集成在同一块晶片上,实现双工通信。研究片上双工通信,是研制面向可见光平面通信集成光子器件的重要前提和基础。本文基于氮化镓多量子阱材料,对悬空氮化镓光波导、平面集成光子通信器件进行了设计制备,理论模拟,主要研究了一种面向可见光通信的平面光子集成器件,并进行了电学、光学、系统测试分析等多方面工作。主要工作包括:采用时域有限差分(FDTD)方法以及有限元方法(FEM),分别借助于RSoft软件中的Fullwave模块和FemSIM模块,对工作在可见光波段的悬空氮化镓矩形波导进行了传输特性理论分析和模式分析。提出并设计了基于氮化镓材料的平面光子集成器件,采用氮化物ICP刻蚀技术、深硅刻蚀技术以及背后减薄等技术,在2英寸的硅衬底GaN/In GaN晶片上制备了集成器件,实现了光源,波导和探测器的单片集成。并利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和光学电子显微镜对器件进行了结构测试和形貌分析。针对氮化镓平面光子集成器件,设计了一套综合的光学及电学测试系统用于测试其性能,主要采用半导体参数仪系统分析了LED的电学性能,并且验证了悬空In GaN/GaN量子阱器件的光电探测功能。另外,采用数字示波器分析了集成器件的双工通信性能,并且验证了器件抗同频干扰的能力,为实现具有复杂功能的单片光子集成器件奠定了基础。