本论文首先概述了电光A/D 转换器的原理及发展概况,阐述了电光A/D 转换器相对于电A/D 转换器的优点、研究意义和应用前景。简要介绍了电光A/D转换器的四大主流技术。分析比较了基于四大主流技术的电光ADC 的结构和性能,指出集成光学波导A/D 转换器是电光ADC 技术很有前景的方向之一。接下来主要从四个方面对课题进行研究。在分析了基于相位编码光采样的光学ADC 和基于OTDM、OWDM 及光脉冲时域展宽技术的基础上的电光ADC 后,本论文着重对相位调制技术进行了研究。提出了一种新的电压加倍型的Mach-Zehnder (简称M-Z)干涉仪阵列结构波导电光A/D 方案,并从理论上分析计算了其性能特点,与Taylor 电极加倍型方案作了比较。对电压加倍型的M-Z 干涉仪阵列结构的波导电光A/D 转换器进行了总体设计。用BPM 法和有效折射率法,着重对器件核心—M-Z 干涉仪阵列的波导、Y分支及M-Z 结构单元进行了设计,得出了关键的结构参数,设计出了波导的光刻版图和电极的光刻版图。另外,对探测电路也进行了设计和制作。M-Z 结构是本论文方案的核心结构,其波导质量直接影响整个A/D 器件的性能。因此,本论文着重对X 切Y 传LiNbO3波导制作工艺进行了研究,对具体的工艺过程及实验器具作了改进。在纯苯甲酸质子交换实验中,观察到影响波导质量的新现象,总结了现象的特点,对产生原因给出了详细的解释,并从实际工艺中找到了解决的办法。用光纤分路器连接2 个单元铌酸锂波导M-Z 调制器,加载两路幅度1:2的同频、同相位的调制信号,构成了2bits 的电光A/D 转换器。量化结果用光电探测器经光/电转换后输出。用实验验证了论文方案的可行性。