近年来,随着通信技术的飞跃发展,通信速度和通信容量均大幅增加,但光网络的传输速率却受到了传统电光转换速率的制约,因此,全光通信应运而生,其中光开关便是全光通信的重要组成部分。在硅材料中利用马赫—泽德结构实现光开关已经得到了证实,由于硅材料非线性效应较弱,使得器件尺寸和开关功率较大。相较而言,III-V族半导体由于其较大的非线性系数使得器件尺寸和开关功率能够进一步缩小,从而得到了越来越多国内外学者的青睐。本论文重点研究了光开关的结构设计、仿真和用III-V族半导体InGaP制备光子晶体的工艺,以及单腔PIT效应的结构设计。全文的研究内容如下:(1)介绍国内外有关光开关以及类EIT效应、PIT效应和光子晶体制备工艺的研究进展。(2)介绍本开关采用的类EIT效应和光学Kerr效应的数值计算方法,并通过软件仿真,模拟了光子晶体双腔边耦合系统的类EIT效应,得到了光开关的开关功率。最后设计了光开关的结构。(3)通过在InGaP/GaAs样片上刻蚀不同半径的光子晶体,研究了ICP刻蚀工艺过程中氢气、甲烷混合气体和氢气、甲烷、氩气混合气体对InGaP的刻蚀效果,并利用二氧化硅做掩膜板进行进一步实验,利用氯气:甲烷:氢气=7:8:5.5的气体获得了形貌良好的光子晶体。(4)通过在InGaP/GaAs样片和GaAs衬底上用不同配比的腐蚀液进行不同时间的腐蚀,得到了选择性腐蚀GaAs保留InGaP的腐蚀液,通过对侧向腐蚀宽度的测定确定了光子晶体制作过程中的腐蚀时间。(5)通过对单腔PIT结构的仿真,实现了单腔PIT效应,得到了不同结构参数下,PIT效应的仿真结果,最高延时达到了2ps。