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SOI（Silicon-On-Insulator）材料由于其在低功耗、高速CMOS器件方面的应用，被称为“二十一世纪的硅基础电路技术”。同时，它也具备许多优越的光学特性，比如低损耗（在通信波段）、高折射率差，这使得它不但能用来制作灵巧紧凑的光集成器件，也为利用CMOS微电子工艺实现光电集成提供了一个很好的平台。 在两年半的硕士学习期间，我将集成光器件的模拟与设计作为自己的研究方向，着重研究基于SOI材料的光通信器件。本论文总结了我两年来的研究成果，它主要包括基于SOI材料的集成光器件模拟设计和制作工艺两部分。 在理论和设计方面，本论文首先在基于SOI材料的光集成器件的模拟算法方面做了研究。由于SOI材料中作为波导芯层的硅折射率很大，与作为包层的SiO2之间有很大的折射率差，这势必对模拟数值算法的精度和边界处理等方面提出了更高的要求。本文给出了一种基于插值的全矢量有限差分方法（FDM）。在保证一定精度的前提下，这种方法能够平滑地处理SOI材料的折射率突变界面。另外，本文还实现了多种束传播算法（BPM），为设计特性优良的光集成器件打下扎实的基础。基于以上实现的算法，本文还对SOI脊形光波导的一些基础结构特性做了研究，比如利用建立的有限差分模式解算法模拟了不同刻蚀深度对SOI脊形光波导的偏振相关特性的影响以及泄漏损耗、弯曲损耗与波导结构参数之间的关系等等；最后，本论文给出了几种基于SOI材料无源器件的模拟设计结果。比如在FDM和BPM等算法的基础上，利用遗传算法设计了波长响应平坦的功分器等。 在制作工艺方面，摸索出一套相对行之有效的SOI光波导制作工艺流程，在图像反转光刻以及Lift-Off金属剥离等方面，得到了一些比较成熟的工艺参数。