近年来,石墨烯在光电器件中的应用受到了广泛的关注,它表现出诸多优异的光电特性,使其在下一代微纳光电子领域有着巨大的潜力。自2011年起,一系列基于石墨烯的光调制器先后被成功研制出来,这已显示出其优异的性能和良好的应用前景。然而,这类器件面临着石墨烯-光的相互作用较弱,调制速率较慢,工艺步骤较为复杂,成品率较低等问题。为解决这几个问题,本文采用微环谐振腔作为基底,以石墨烯作为有源材料,来制备高性能的石墨烯光调制器。具体的研究内容如下:1.基于微环结构的石墨烯电光调制器的研究为加强石墨烯与光场的相互作用强度,提升器件的调制深度,从而减小器件的尺寸,本研究采用微环谐振腔与石墨烯的复合结构。此结构因为其独特的谐振特性,往往有着超高的消光比以及极小的器件尺寸。我们成功制备了基于微环结构的石墨烯电光调制器,它的调制深度和调制速率分别可达2 dB以及125 MHz,器件面积仅为13μm2,为日后光电子集成回路的应用提供了一种可行的思路。2.基于微环结构的石墨烯热光调制器的研究石墨烯不但拥有优异的光电性质,其在热力学方面的性能也很卓越,尤其是它的热导率。本研究将这一特性与硅材料显著的热光效应相结合,以制备高性能的热光调制器。最终,它的调制深度和10%-90%上升时间(90%-10%下降时间)分别可达7 dB以及750 ns(800 ns),器件面积仅为10μm2。与传统的热光调制器相比,它除了在性能上有所提升,还大大减少了器件的工艺复杂性。该器件可以很好的被应用于波长滤波器以及阵列开关等领域。