近代光子技术的迅速发展,推动了以片上光互连为代表的可见光通信技术革命。片上光互连通信要求高带宽、低延时、高能源利用率实现片上网络通信。第三代半导体材料氮化镓的优异性能,与其在蓝光波段发光二极管上的成熟发展与应用,促使实现以氮化镓为基础材料的片上光互连芯片成为可能。本文研究中以氮化镓为核心材料,设计制备单片集成光源、光波导和光接收器的多组片上光互连芯片。结合具体工艺步骤,研究芯片制备主要工艺,包括光刻工艺、刻蚀工艺等,研究设计芯片外延片结构,增加光互连芯片外量子效率和降低外部噪声对通信的影响。在不同电流驱动下,光源发光光强最高可达6000 a.u.表明其具有优异的放光强度。以波导为信道,发光二极管为光源,光探测器为接收器组成的单组点对点片上光互连芯片,观察到3Mbps速率的伪随机序列通信信号下,具有可观的通信可靠性。由通信眼图分析发现本文研究的光互连芯片有较高的信噪比,进一步表明波导的良好光信号传输性,有助于信息高效传输。频谱分析表明,芯片具有4Mbps的-3d B带宽。最后,以硅基氮化镓光互连芯片为核心基础,设计实现点对点片上光互连实时传输通信系统,为片上光互连的研究发展以及多场景通信融合提供一种可能性和解决方案。