微环谐振腔是集成平台上的重要基础元件。硅纳米线波导的高折射率差使弯曲波导可以获得相对低折射率差平台更小的弯曲半径,使微环谐振腔能够获得更大的自由光谱范围。这为实现基于微环谐振腔的波分复用器提供了基础。硅基微环滤波器和波分复用器对加工工艺敏感。平顶型响应可以降低对波长漂移的敏感性。波分复用,利用不同的波长复用不同的信息,极大的拓展了通信容量。随着通道数目的增加,伴随的是成本和功耗的增大。硅纳米线波导的偏振和模式特性提供了波长以外的复用维度。偏振复用和模式复用可以提高单个波长的信息容量,为实现大容量片上光链路提供了可能。本论文提出了偏振选择性微环滤波器的概念。偏振选择性微环滤波器对单一偏振态形成典型谐振,对另一偏振态实现谐振抑制。本论文设计并实现了 TM偏振微环滤波器和TE偏振微环滤波器。实现的偏振选择性微环滤波器在大带宽范围内(1520nm到1610nm)具有较高的偏振抑制比(>40dB)。该偏振选择性微环滤波器在混合偏振复用-波分复用复用系统中具有重要应用价值。本论文在新型微环谐振腔的基础上,实现了基于新型微环谐振腔的级联微环滤波器。该滤波器具有较大的自由光谱范围～28nm和3dB带宽为2nm的平顶型响应。在此基础上实现了 8通道(通道间隔为400GHz)的波分复用器,具有较低的通道串扰<-25dB。进一步,本论文提出了基于新型级联微环滤波器阵列的混合复用器架构,并实验实现了 16通道双偏振-多波长混合复用器和32通道多模式-多波长混合复用器。为了降低微环谐振波长对加工的敏感性,在频谱平顶化以外,本论文又提出并初步验证了一种波长校准技术——局域包层刻蚀法。该方法能够实现较大波长范围的校准且具有高度可扩展性。最后,本论文总结了取得的进展,展望了后续该课题开展工作的方向。