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波分复用(WDM)系统的高速发展需要高性能、集成化、低成本的光电子器件,然而分立器件已经不能满足上述要求。具有平顶陡边响应的光探测器将滤波器和光探测器有机集成起来,具有良好的波长选择性,而且体积小,成本低,引起了越来越多的关注。半导体微环谐振腔作为一种波长选择器件,具有成本低、集成度高的特点。将微环谐振腔应用于光探测器是实现具有波长选择性的集成光接收器件的一种有效方法。微环光探测器具有高量子效率、窄线宽、结构紧凑等优点,与垂直腔结构的谐振腔探测器(RCE-PD)相比,无需制备布拉格反射镜(DBR),侧面入光利于平面集成,在未来的大规模光电子集成(OEIC)、密集波分复用(DWDM)光纤系统中具有巨大的应用前景。本文针对WDM系统中的光探测器件以及微环谐振腔进行了研究,取得以下成果：1、从理论上对微环谐振腔的参数进行计算和仿真：通过模式耦合理论分析了微环与直波导之间、微环之间以及跑道型波导和直波导之间的耦合效率；用传输矩阵法计算单微环谐振腔结构、串联微环谐振腔结构和并联微环谐振腔结构的透射谱。并研究了微环滤波器的发展。研究表明,采用微环级联的方式可以得到平顶陡边的滤波特性。2、提出一种新型光探测器——串联微环谐振腔型平顶陡边光探测器。该器件由四个微环谐振腔串联组成,将吸收层置于最后一个微环谐振腔中。通过设计波导之间的耦合系数,该结构可以实现平顶陡边响应。理论研究表明,在理想状态下,量子效率达到98.85%,-0.5dB、-3dB、-20dB带宽分别为0.4nm、0.48nm、1.2nm,自由光谱范围达到53nm,符合WDM系统的要求。与单微环光探测器相比,该器件具有高量子效率,自由光谱范围宽的优点,其光谱响应实现了良好的平顶陡边特性。3、提出一种新型光探测器——并联微环谐振腔型平顶陡边光探测器。该器件中三个微环谐振腔并联作为滤波腔,将一个波导探测器集成在随后的一个跑道型谐振腔上。通过设计相邻微环之间的直波导距离,该结构可以实现平顶陡边响应。理论研究表明,在理想状态下,量子效率达到99.8%,-0.5dB、-3dB、-20dB带宽分别为0.3nm、0.32nm、0.5nm,符合WDM系统的要求。与单微环光探测器相比,该器件具有量子效率高,响应线宽窄的优点,其光谱响应实现了良好的平顶陡边特性。4、设计了基于InP/InGaAsP材料的微环单片集成光探测器,完成了器件外延材料的生长,版图的设计,并且进行了制备工艺的探索。为了提高波导间的耦合效率,微环结构采用跑道型谐振腔；波导与有源层之间采用上下耦合的方式。5、搭建了实验测试平台,用光纤与波导耦合的方式对微环谐振腔器件进行测试。实验结果为微环与直波导的耦合效率为16%,光纤与波导的耦合效率为38%。并对探测器的响应曲线和光纤与波导的耦合效率进行分析,为微环光探测器的进一步研究打下基础。