随着量子通信，量子计算的快速发展，非经典光源逐渐成为人们关注的焦点，因为高质量的单光子源，纠缠光子对等非经典光源是量子通信和量子计算的基本条件。未来的光量子芯片除了需要有高质量的量子光源，还需要有光子传输的载体，即波导结构。有关量子光源在波导结构中发射和传输特性的研究对量子光源和量子光路的集成化有重要意义。在本论文中，我们就不同材料有源波导结构，波导结构对量子态调控等几个方面进行了研究:　　1.研究了氮化硅微纳结构对胶体量子点光致发光的调控作用，实现了对夹心层中单个胶体量子点精确定位的结构制备。针对氮化硅微腔波导结构进行了模拟计算并用光纤，波导耦合系统对微纳结构进行了光谱测试。对不同生长条件下氮化硅材料的荧光背景做了相关研究，利用低频低温条件下等离子体增强化学气相沉积法制备了低荧光背景噪声的氮化硅材料，有利于后面的低浓度量子点测试实验。利用生物素-链霉亲和素共价键引入单个胶体量子点嵌入到氮化硅夹心层中，再利用自主搭建的激光直写光刻系统对氮化硅-量子点夹心层材料做定位光刻，实现了对氮化硅夹心层中单个量子点精确定位的结构制备和相关表征。　　2.研究了聚合物SU-8微纳结构对胶体量子点光致发光的调控作用，实现了单个胶体量子点在SU-8夹心层波导中的发射和传输。基于光束传播法模拟研究了聚合物SU-8材料多模干涉耦合器的工作模式，针对不同波长设计优化了多模干涉耦合器的参数。设计并利用自主搭建的光刻平台研究优化了聚合物SU-8波导结构紫外光刻工艺参数，并采用光纤耦合平台对制备好的波导结构进行了测试，验证了模拟结果和实验结果的一致性。研究了胶体量子点与SU-8平板波导耦合情况，利用双层SU-8量子点夹心层材料制备了有源波导结构，并成功实现了单个量子点到多个量子点不同浓度情况在波导中光致发光以及传输，并通过光纤耦合输出。　　3.研究了自发参量下转换关联光子对对波导器件的表征，实现了高可见度的双光子干涉。利用脉冲激光泵浦非线性晶体硼酸铋Ⅰ类型的自发参量下转换产生1550nm关联光子对。通过双轴晶体的色散关系计算出硼酸铋的相位匹配角，并利用参量上转换光路实现下转换光路的搭建。同时利用半导体平面光波导技术制备了硅基二氧化硅马赫曾德尔干涉仪芯片，通过外加电压施加在电极上，可实现不同的分束比输出。经典光表征芯片，可获得高可见度的经典干涉条纹，证明了芯片低的插入损耗。自发参量下转换产生的关联光子输入到干涉仪芯片中，产生部分纠缠态，通过调节电压，实现了对双光子量子态的调控，并获得了高可见度的双光子干涉实验。　　4.研究了光纤自发四波混频关联光子对对波导器件的表征，实现了非同频光子干涉以及芯片对同频光子量子纠缠态的调控。通过零色散光纤自发四波混频在低温条件下制备了频率非简并关联光子对和频率简并关联光子对。利用硅基二氧化硅马赫曾德尔干涉仪芯片首先对非简并的光子对进行表征，对光子对不同时到达，同时到达两种情况分别进行了实验。并通过光路上后选择方法使得同时到达的非简并关联光子对获得了高可见度的光子干涉。同频关联光子对在干涉仪芯片上产生了路径纠缠态，通过调节电压控制光子相位从而实现了对量子纠缠态的调控。