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进入二十一世纪以来，信息数据量急剧膨胀，对通信技术的要求越来越高。传统的电互连通信技术已经越来越难以满足需求，光通信技术应运而生，获得了极大的关注。相对于已经广泛运用于长距离光通信的光纤通信，在短距离光通信领域，硅基光互连技术具有突出的优势，成为目前短距离光通信领域的一个研究热点。最近几年，在投入大量的人力和物力进行攻关研究之后，硅基光互连芯片和分立器件已经取得了突破性的进展，许多已经推出具有竞争力的商用产品。 在硅基光互连芯片各个组成部分中，硅基光源既是其中的核心部分，也是最具挑战的研究部分。作为间接带隙半导体，硅材料直接发光效率不高，难以获得良好性能的光源。在硅基光互连芯片上集成光源成为硅基光子学发展的一个瓶颈，也成为硅基光子学研究的重点突破方向，对硅基光源的研究有重要的意义。 本文尝试采用异质键合的方式，实现混合Si/Ⅲ-Ⅴ族有源器件的制备。通过直接键合或者BCB键合，将Ⅲ-Ⅴ族晶片与硅基衬底混合集成在一起，可以充分的利用Ⅲ-Ⅴ族材料良好的发光特性，弥补硅材料间接带隙半导体材料发光效率不高的问题。 本论文的主要工作和创新点如下: (1)对硅基光互连的发展背景进行了简要阐述，介绍了硅基光互连芯片及一些主要分立器件的发展现状;对主要的硅基分立器件的性能和特点进行了调研，着重对不同结构和实现方法的硅基光源进行了比较;对用于波分复用光互连片上多波长光源的DBR型混合Si/Ⅲ-Ⅴ族异质键合激光器和放大器进行了结构设计和理论模拟分析。通过FDTD模拟仿真研究了Taper结构参数与耦合效率的关系，为优化异质键合波导之间光耦合效率提供依据。 (2)利用FDTD软件对SOI上制作垂直耦合光栅和反射DBR光栅进行了模拟分析和仿真设计，重点分析了光栅的周期、刻蚀深度等参数与耦合效率、耦合/反射波长以及反射率之间的关系;通过解决诸如电子束套刻自对准、ICP干法刻蚀等关键工艺问题制备出耦合效率47.2％的垂直耦合光栅和反射率大于90％、光栅强度达到97cm-1的反射DBR光栅集成器件，实现了DBR型混合Si/Ⅲ-Ⅴ族键合激光器硅基光学谐振腔制备。 (3)全面开展了Ⅲ-Ⅴ族外延片与SOI基片直接键合和BCB键合的研究，通过大量实验解决了两种异质键合中的工艺问题，发现了一些影响键合效果的相关因素和两种键合工艺的差异;初步实现了Ⅲ-Ⅴ族外延片与SOI基片直接键合;实现了具有良好键合效果的Ⅲ-Ⅴ族外延片与SOI基片BCB键合，并实现了混合集成器件的制备。 (4)完成了混合Si/Ⅲ-Ⅴ族键合Si-SOA器件制备，获得结构完整形貌良好的硅基光放大器件，设计搭建了测试系统并进行了器件性能的测试，测试在室温脉冲电注入200mA条件下实现8倍光放大。