随着大数据时代的到来,数据中心流量的快速增长,传统的铜传输无法满足未来发展需求,未来信息技术的发展急需要更快的传输速度。可以利用硅微电子技术加工,具有大带宽的硅光子学就成为未来信息技术发展的必然趋势之一,很有希望解决目前电子系统所遇到的电子瓶颈问题。在硅光子学中,最关键的是如何控制光波导中光传输。与利用电光和热光效应来控制光传输相比,基于声光效应的光控制器件具有高消光比,低驱动功率,并且设计灵活等特点,因此基于声光效应的硅光波导器件对于硅光子学来说,是一种非常好的选择。但是,硅光波导并不具有压电效应,硅光波导也很难高效地传输声表面波。本文将研究高效率产生和传输声表面波的硅光波导结构,在此基础上,基于Mach-Zehnder(MZ)结构,利用一束声表面波,通过合理设计,同时调制多个干涉臂,从而成倍提高声光调制效率。具体的研究内容包括:(1)利用COMSOL软件,研究声表面波结构模型、结构边界条件以及电边界条件,分析结构的网格划分,建立声表面波模拟模型,分析声表面波的频率特性,研究结构应力分布。(2)基于传统传输声表面波的硅光波导结构,提出了一种高效率产生和传输声表面波的改进型硅光波导光结构。与传统结构相比,改进型高效率传输声表面波硅光波导结构大幅提高了硅光波导的声表面波效应。研究了改进型高效率传输硅光波导结构参数设计,包括光波导的宽度、叉指电极的数目、叉指电极电压以及压电材料的厚度等参数,从而给出最优的结构设计。(3)利用改进型硅光波导结构,基于经典的MZ结构,研究了硅波导声光多干涉臂MZ结构。在基于MZ结构理论基础上,推导得出了硅波导声光多干涉臂的理论表达式。对比分析了声表面波调制单臂和双臂结构,并分析讨论了声表面波调制单臂、双臂结构的静态相位差对调制效率的影响。讨论了声表面波调制波导干涉臂数目为4、6、8时的情况,分析了声表面波分布情况,研究了多臂结构的调制效率,说明了通过一束声表面波,同时调制多个臂,可以成倍提高调制效率。