以谐振为敏感机理的硅微谐振传感器(Silicon Microresonator Sensor)一直是国内外MEMS(Microelectromechanical System)传感器的研究重点之一。压力、加速度、角速度和微质量等硅微谐振传感器被广泛应用于汽车工业、工艺控制、医学和科学仪器等领域。其中，采用光激励、光检测工作方式的硅微谐振传感器，兼有光纤、微结构、谐振传感器的优点，实现了多种先进技术的优势互补，得到了该领域研究者的更多关注。同时，随着反馈光注入半导体激光器相关理论和实验研究的不断深入，人们研究的焦点也从探求光注入导致的非线性现象的物理根源发展到将其应用于混沌保密通信和精密测量等领域。激光器出射光强对反馈光相位变化的高敏感性，使得光激励硅微谐振器谐振的过程可以与谐振器反馈光调制激光光强的过程互相耦合。这种耦合效应为全光硅微机械谐振传感技术的研究提供了新思路。本论文将反馈光注入式半导体激光器引入硅微机械谐振传感技术的研究中，在半导体激光器复合腔模稳定性、光激励微谐振器起振机理、硅微悬臂梁反馈光注入下激光器动态特性以及硅微谐振器谐振特性的检测等方面开展研究，概述如下：　　 1.在小注入电流条件下，利用渐进分析法研究了反馈光注入下半导体激光器复合腔模的稳定性。提出了复合腔模在其相空间内存在一个稳定模式区域，复合腔模在该模式稳定区域内出现的概率最大，并通过计算载流子浓度的庞加莱截图验证了上述模式稳定区域的存在。利用渐进分析法求解了复合腔模的鞍结分岔和霍普夫分岔边界条件，并与数值计算的载流子浓度分岔图进行了比对，从而验证了小注入电流条件下渐进分析法的可靠性和准确性。　　 2.建立了用于分析镀膜硅微悬臂梁多层结构的等效近似模型，并且运用热扩散理论研究了硅微悬臂梁光热温度分布场，然后建立了计算硅微悬臂梁谐振振幅的理论模型。并根据前述理论模型对镀膜硅微悬臂梁谐振特性进行了分析和计算，并根据计算结果优化了悬臂梁结构参数。分析结果表明铝和铬均为合适的硅微悬臂梁镀膜材料。同等激励条件下，当金属镀层达到最佳镀膜厚度时，硅微悬臂梁谐振振幅最大。　　 3.研究了光强调制半导体激光器的反馈光注入特性。建立了由硅微悬臂梁和反馈光注入半导体激光器组成的谐振系统。提出了硅微悬臂梁反射光注入半导体激光器的理论模型，并依据该模型分析了激光器的动态特性。数值计算了反馈光注入下激光器输出光强随时间的变化，并在理论上预见了输出光强存在峰间脉冲。在实验中同样观察到了上述峰间脉冲，提出的理论模型得到了有效验证。最后讨论了该谐振系统在传感领域的应用前景。　　 4.利用正弦电流驱动的扬声器声激励硅微悬臂梁谐振，并利用自混合干涉仪研究了该硅微悬臂梁的谐振特性。通过相位重构方法处理测得的自混合干涉信号.最终得到了该硅微悬臂梁的一阶谐振频率、谐振振幅、频响曲线的半高全宽(FWHM)和品质因子(Q)等谐振特性参数，并与正弦相位调制干涉仪的测量结果进行了比对。