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光互连技术以光子作为信息的载体，具有高带宽、高速率、低功耗和低串扰等优点，是未来信息科技发展的必然趋势。目前，在中长距离的通信中，光互连技术已经取代了传统的电互连技术;而芯片内部的光互连仍处于实验室研究阶段。芯片内部光互连对光学器件特别是光源的性能提出了非常高的要求。回音壁型微腔激光器由于体积小、功耗低以及适合平面集成等优点，是芯片内部光互连光源的理想选择。本论文围绕回音壁型微腔激光器的研究而展开，主要的研究内容和研究成果如下: 1)提出了一种直连输出波导的弧边六边形微腔，基于三维时域有限差分方法数值模拟发现相比于直连输出波导的圆形微腔，直连输出波导的弧边六边形微腔不仅具有较好的单横模特性，而且其基横模的Q值也更高。另外，还发现通过调整输出波导的连接角度可以极大地提高弧边六边形微腔的波导耦合输出效率。对于边长为7.5μm，变形幅度为0.8μm的弧边六边形微腔，在波导连接角度为60°时实现了基横模88％的波导耦合输出效率。在实验上制备了直连输出波导的弧边六边形微腔激光器，实现了阈值电流为2.5mA，边模抑制比为43dB的单模激射以及3-dB带宽为13GHz的平坦小信号调制响应。 2)提出了顶点相连的双正方形耦合微腔激光器，并建立了耦合微腔激光器的速率方程模型，数值模拟了耦合微腔激光器的静态特性和动态特性。模拟结果发现耦合微腔激光器中模式之间的耦合会产生光子-光子谐振，从而可以极大地提高微腔激光器的动态调制响应。在实验上制备出了边长为20μm顶点相连的双正方形耦合微腔激光器，其小信号调制响应中出现了光子-光子谐振峰，将微腔激光器的3-dB调制带宽从9.6GHz提高到19.5GHz，与模拟结果基本吻合。 3)提出了一种小频率间距的双横模弧边六边形微腔激光器，实验制备了双模弧边六边形微腔激光器，通过改变注入电流实现了双模波长间距在0.144nm到0.196nm范围内的可调谐，其强度比低于1.5dB，并在激射光谱上观察到混沌、四波混频以及倍周期等非线性状态。基于该双模弧边六边形微腔激光器，我们获得了频率从14.4GHz到24.2GHz范围内的可调谐微波信号以及码率为10Gbit/s的随机比特码。