随着计算机芯片处理速度的提高和多核技术的发展，对芯片内的数据传输提出了更高的要求。传统的电互连由于延时、带宽和功耗上的限制越来越难以满足这种要求。片上光互连，特别是采用了波分复用技术以后，具有带宽大、功耗低、串扰小等优点，有望突破电互连的瓶颈，大幅提高芯片内的数据传输能力。在波分复用片上光互连网络中，集成光分插复用器是实现光信号路由功能的关键器件。本文针对微环结构的集成光分插复用器目前存在的三个关键问题：扩展自由光谱范围、获得均匀分布的信道间隔和提高通带形状系数，提出了一种“母子微环”的新结构。这种结构利用半径不同的微环级联，获得更宽的自由光谱范围；利用同一个微环（母环）的谐振峰同时处理多个信道，在较大的波长范围内获得了均匀的信道间隔；利用多环级联的结构获得高阶滤波响应，有效抑制信道间的串扰。具体的工作内容和成果包括：在模拟仿真方面，利用传输矩阵方法计算了器件各输出端口的透射谱，验证了器件的功能。特别是推导出了获得平顶滤波响应时各耦合区耦合系数的最优关系表达式，分析了工艺误差对器件性能的影响，并总结了器件的设计原则。在制备工艺方面，制备了母子微环结构的四路光分插复用器。我们不仅自行摸索了制备的工艺流程和条件，而且还委托代工厂加工了芯片，验证了与标准CMOS工艺的兼容性。在我们自己的工艺摸索过程中，针对波导上方SiO2覆盖层起伏过大而影响热电极制备质量的问题，摸索出了首先用PECVD沉积一层SiO2，再覆盖一层旋涂玻璃的新方案，既保证了覆盖层表面的平整度，又不影响硅波导的传输损耗。在器件测试方面，我们在已有光纤-波导耦合测试平台的基础上，改进了原有的热调控测试方法。通过热光效应调节4个子环的谐振波长同时对应母环的4个谐振波长，实现了4路的光分插复用的功能。其通带带宽为0.15nm-0.25nm，下载损耗只有2dB，直通端消光比可达18dB，而信道串扰小于-20dB。通过对各个小环进行热调控，还可以单独控制每一个信道从直通端或下载端输出。实验中，热调控的效率达到0.27nm/mW。