可调光延时线作为一种基本的光通信单元结构,无论是在光通信方面还是在微波光子方面都有着非常广泛的应用。而随着集成光学近年来的崛起,尤其是以硅为材料的集成光子芯片,不仅在体积上更小,而且工艺上与传统的CMOS工艺兼容,为硅基集成光子芯片提供了广阔的应用领域。也因此,对于硅基可调光延时线的研究越来越受到人们的重视和关注。本文先从对基于硅波导可调光延时线结构的设计出发,分别介绍光延时线波导、光开关和光栅耦合器的设计。接下来在此基础上研究基于硅波导可调光延时线在光脉冲复用和微波光子方面上的应用。在光脉冲复用的应用方面,建模并仿真了包括时分复用、波分复用和模分复用三个不同维度的复用结构,这些复用结构都要以可调光延时线作为基础结构来实现。以上述三个结构为基础,本文提出一种高重复频率的光脉冲复用结构,并对其进行了建模和仿真。在微波光子应用上,本文提出并实现了一种基于硅波导可调延时线的可重构高精度微波光子滤波器,整个滤波器以四路可调硅波导延时线为基础结构,重构为一到三阶的FIR带阻滤波器。重构为一阶滤波器时,可以获得三种不同自由光谱区(Free Spectral Range,FSR)的滤波频谱。所有重构出的滤波器的FSR均小于1GHz,可以实现高精度滤波,滤波中心波长可调,其中二阶滤波器和三阶滤波器可以实现带宽可调。