近年来,随着通信技术的迅速发展,通信系统的速度、容量、集成度不断提升,传统电互联技术所能达到的性能指标已接近瓶颈。光互连技术受到越来越多的关注,绝缘体上硅（Silicon-on-Insulator,SOI）作为光子集成回路（Photonics Integrated Circuits,PICs）具最常见的平台,但是其缺少光调制特性,在光调制的应用上存在局限性。与此同时基于铌酸锂（Lithium Niobate,LN）的光子集成回路作为一种兼容CMOS制造工艺的新技术以及材料优秀的光学调制特性,基于LNOI的光调制器件也逐渐走入人们视野。本文主要介绍了基于LNOI平台的声光调制器,可以通过弹性波对光进行调制,由于不同物理场之间的模式不匹配而导致的低效机电耦合是需要克服的主要挑战,文章研究的关键问题是提高微波输入到声腔模式的转换效率和提高声光耦合作用。论文主要内容如下:一、简要综述了PICs的发展历程,介绍了低损耗波导、电光调制器、声光调制器的国内外研究现状并对比分析了基于LNOI的光学器件发展的优势。同时,还对电光调制器和声光调制器的主要性能指标进行了一些定义。二、分析了声光晶体的基本概念,以及其带隙的分析和计算方法,包括频域差分有限法、时域有限差分法和有限元法。阐述了电磁波和弹性波的基本方程,基于这些方程,对于在微纳米结构中声光之间的相互作用产生相关的效应进行了论述,这为后文设计声光调制器件提供了理论基础。三、在LNOI平台上实现了独立的LN薄膜声学谐振腔和低损耗光学谐振腔,设计了一种中心波长为1550 nm的TE0声光调制器,该器件利用Mach-Zehnder干涉仪结构通过声表面波对单臂光学区域进行高效调制。相比与传统的电光调制器,金属电极可以放置在离光波导较远的地方,器件的金属吸收损耗也相当低。通过在波导上引入双槽方案,优化后的器件性能得到了进一步提升,可以实现较低的驱动电压,因此该器件可以促使片上低功率调制方案实现更好的效率和集成度。四、针对于分析高阶模式光TE1时,提出了一种工作在高阶TE1模式下的声光调制器。对MZI结构中调制区域处进行了优化,设计了模式转换器,实现TE0到TE1转换。得益于平行直波导相位匹配,使器件具有较大的工作带宽,在应用上也更为广泛。同时分析了器件关键参数的制造容差,在优化其性能的基础上,能够实现更小的器件的尺寸,使得该器件在实现片上紧凑型光子集成回路中具有极强的应用潜力,与通常工作在基阶光模式下的调制器相比,该器件对片上高性能多模声光调制的发展具有重要意义。五、对本文的工作进行总结并且展望了未来的应用前景。