微波光子链路技术是微波技术和光子技术交叉的前沿学科,在雷达系统、宽带接入和微波与光子信号处理等领域具有极好的应用前景。电光调制器作为系统中较为重要的核心组件之一,其主要作用为将电域中的电信号通过调制的过程使其加载到光波上,从而开展后续在光域中的传输并处理。为了满足微波光子链路高性能的传输以及微波光子信号快速的处理等应用需求,电光调制器需要具备大调制带宽和高调制效率。硅-有机复合集成技术结合了高电光系数聚合物材料的特性与CMOS兼容的硅光加工工艺,通过这两种优势相互融合的情况下设计出了具有良好性能参数的电光调制器。本论文对硅-有机复合集成Mach-Zehnder电光调制器的设计与优化的研究工作如下:首先为了提高调制器的调制效率,分别对狭缝宽度、硅波导宽度、硅平板层高度等波导结构参数进行了优化设计,以此尽可能的将大部分光功率能够集中在狭缝处进行传输,在最优波导结构下的损耗达到2.5322d B/mm。因为调制器的波导结构采用的是狭缝波导结构,在与直波导结构对接时会产生较大的模式不匹配,所以设计并优化了一种多模干涉型（MMI）模式耦合结构来提升不同波导结构对接时的耦合效率,通过模拟优化后的模式耦合结构耦合效率达到94.32%。其次设计优化了一种均匀光栅耦合器,因为传统硅基光波导通常由两种具有不用折射率的材料组成,而我们调制器结构的波导结构采用的是狭缝波导,这种模式不匹配会带来巨大的耦合损耗。光栅耦合器能够在波导的任意位置进行光的输入与输出,这样可以更灵活、高效的进行光耦合,以此来降低损耗提高效率。光栅耦合器在通过优化设计后,其最终的耦合效率达到57.2%。最后对调制器的电极区进行了理论分析与优化设计。对比了微带线电极和共面线电极两种不同电极结构的传输损耗理论公式、对调制原理的理论推导以及不同电极结构对调制带宽的影响。优化设计了电极宽度、电极长度等结构参数,最后得出所优化设计出的电光调制器调制半波电压为1.13V,半波电压-长度积为0.044V·m,带宽达到77GHz。