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近年来，移动通信技术与无线通信技术的迅猛发展，对于高性能芯片的集成度与处理速度提出了越来越高的要求。然而，微电子器件在不断降低特征尺寸，提高工作频率的同时，电子瓶颈所带来的制约也日益明显。集成光电子技术利用光子作为信息的载体，以其高带宽、高速率、低功耗、抗干扰的特点突破电子瓶颈的制约，进一步提高芯片的性能。片上光互连技术作为目前集成光电子技术发展的重要方向，是实现芯片内部信息高速传输的重要方法。光学微腔激光器所具有的小体积、低功耗的特点，使其成为片上光互连技术中的重要组成部分。本论文围绕基于回音壁模式微腔激光器的光子分子技术与微波光子技术，介绍了两种适于实现集成化的高频信号产生方案，主要包括以下内容: 提出了一种基于波导侧向耦合的微盘光子分子的激光脉冲同步信号源方案，并通过二维FDTD方法对于波导侧向耦合微盘光子分子结构进行仿真。利用宽谱激发证实了该结构中TM模式的对称模式与反对称模式的分裂特性，通过改变结构中两个微盘之间的距离，两种模式的频率差能够达到吉赫兹或太赫兹量级。进一步利用窄谱激发同时激发这两种模式，在波导中形成了交替振荡输出，实现了激光脉冲同步信号的产生，其脉冲重复频率能够达到吉赫兹或太赫兹量级。这种波导侧向耦合的微盘光子分子结构预计可以作为一种未来片上光互连中激光脉冲同步信号源模块的解决方案。 首次提出了一种基于方形微腔激光器光注入技术的光学微波直接获取方法，主要利用了微腔激光器中载流子密度与光字数密度之间存在的相互耦合，将微腔激光器在光注入时产生于光场之间拍频相互作用的调制信号转化为电域上的微波信号。利用制作的边长20μm的AlGaInAs/InP方形微腔激光器，在实验上，实现了室温下3 GHz至18 GHz带宽上的微波信号获取，信号最小线宽约为10MHz。这种方法获得微波信号的响应特性与微腔激光器的动态响应特性呈正相关。通过制作直连波导互注入双圆微腔激光器，进一步证实了这种光学微波直接获取方法在片上集成应用的可行性。相比于传统的基于光注入的光学微波获取系统，这种方法能够简化系统的外设，使其更易于在将来实现完全的片上集成化。