电光调制器是光纤通信系统中一个十分重要的器件,由于石墨烯材料具有非常优异的电光特性,因此基于石墨烯材料的电光调制器相比较于传统的调制器具有很多独特的优势。基于石墨烯的电光调制器在近年来得到了了大家的广泛研究,并且在高带宽、大容量、高速调制等方面取得了很多重大的进展。本论文主要对基于石墨烯的Mach-Zehnder干涉型调制器进行研究。我们分析了其调制机理,并引入了其相关的特性参数。分析了电光调制的基本理论以及Mach-Zehnder干涉的相关机理;讨论了石墨烯材料的电光学特性及其对光波导调制性能的影响;理论推导了FD-BPM法并通过FD-BPM法来研究调制器的相关特性。从光波导的相关理论着手,我们在理论上分析了脊波导的模式。并且通过Comsol软件对含石墨烯的脊型波导进行了模式分析。通过对模式分布的讨论来优化脊型波导的结构参数,使得石墨烯能够接近于场强最大处,尽量使其与光的相互作用达到最强。在仿真方面,分别设计了含石墨烯层结构的脊型光波导以及基于该光波导的Mach-Zehnder干涉型调制器。我们通过对光波导有效折射率等参量的分析,得到了光波导各尺寸参数对有效折射率的影响。通过对有效折射率以及模式损耗等因素的综合考虑,优化了脊波导的结构参数。接着,通过对M-Z调制器Y分支弯曲损耗的分析,选取了弯曲型的Y分支结构,并且优化了Y分支过渡区的长度以及分支角的大小。通过对两臂耦合情况的分析优化了调制器的两臂间距。最后针对石墨烯材料的特性,设计了一种推挽式的M-Z干涉型调制器。针对该结构的M-Z干涉型调制器进行模拟仿真。并且通过研究其传输曲线,计算得到了调制深度、3dB带宽等等参数。