随着全球信息化时代的到来,为人们提供大容量、高速率的光通信网络是现代通信技术发展的必然趋势。由于集成光学器件具有小型化、模块化、可集成等特点,成为未来光通信器件发展的主流方向。微环谐振器具有功能多、尺寸小、良好的波长选择性等优点,已被广泛应用于光通信领域。本论文的主要目的是研究一种称为“导向逻辑”的新型光信息处理手段,并研究基于此原理设计出的逻辑器件。导向逻辑的概念最初由美国科学家James Hardy和以色列科学家Joseph Shamir于2007年提出,其基本思想是利用逻辑操作数控制光开关网络中的开关状态来控制光的传播方向,最终将逻辑运算结果以光的形式在特定的端口输出。由于导向逻辑利用光开关网络来控制光的传播完成逻辑运算,其具有以下优势:一是导向逻辑的控制信号为电,运算信号为光,因此导向逻辑合理的利用了光和电的优势避免了它们的劣势;二是逻辑操作数对光开关的作用是同时完成的,这有别于传统电学逻辑的运算方式,在那里后级电路需要等待前级电路的运算结果;三是其运算过程依赖于光的传播,天然具有高带宽与低延迟的特点。本论文采用光学导向逻辑原理,设计实现了一种基于微环谐振器的多功能电光逻辑门,主要研究内容如下:(1)分析了微环谐振器的工作原理,推导得出直通端与下载端的归一化输出光谱,给出了描述微环谐振器的表征参量。(2)阐释了光学导向逻辑原理,对器件工作模式进行了对比讨论。(3)利用微环谐振器作为光波导元件,采用折射率调制机理设计实现了基于聚合物基的多功能电光逻辑门,通过改变不同端口的逻辑输入可分别实现“与/非”、“或/或非”、“同或/异或”逻辑运算,对器件进行静态测试确定其工作波长,通过动态仿真进一步验证了所设计器件的逻辑功能。(4)采用微环谐振器时域模型和谐振圈数对器件极限工作速度进行计算、推导和数值仿真得出的器件的极限工作速度一致,约为6 Gb/s。