现今对通信带宽的要求越来越高，人们期待着高信号速率，高带宽利用率的网络出现，而光互联和光通信被认为是未来大容量数据传送的发展方向。光放大器作为光网络中重要的部件，放大器噪声是限制光通信网络容量的重要因素。近些年光学相敏参量放大器成为了研究热点，因为它的无噪声放大特性可以有效提升接收端信噪比，提高通信效率，增加放大器带宽。另外在量子通信中它可以增加光子相关性，这对量子通信是有意义的。信号正交相位分量与同相相位分量在相敏放大过程中的放大率不同的这个特点可以用于全光信号处理，例如相位再生，信号取样。本文研究了以绝缘体上硅为非线性材料的光学相敏参量放大过程，其主要内容以及创新点如下:　　1、概括了硅基集成光路各个部分的发展状况，光学相敏参量放大的研究背景以及它的一些重大研究进展，硅基波导中几种常见的非线性效应以及光波传输的基本理论。　　2、利用量子理论推导了光学相位敏感参量放大器实现无噪声放大时光子所处的量子态，并验证了其无噪声放大特性以及相位压缩特性。利用小信号近似得到了光学相敏参量放大过程在不同输入条件下的解析解，并逐一进行了分析。　　3、在通信波段，研究了硅波导中双光子吸收和自由载流子吸收对光学相敏参量放大过程的影响。数值分析了这两个效应对相敏增益函数，相位传递函数以及它的信号再生能力的影响。研究发现这两个效应会使最大增益，最大衰减以及相敏消光比减小，从而会降低相位压缩效率。模拟了在不同信号功率下考虑和不考虑这两个效应时得到的信号时域波形，以此直观的分析这两个效应对相敏信号再生的影响。　　4、利用一个基于矢量相敏放大的装置，它可以消除在一般光学相敏参量过程中存在的相位噪声到振幅噪声转换这一效应。设计了一个不存在偏振模色散的SOI波导作为这一矢量相敏参量过程的非线性介质。数值模拟了在不同偏振态下信号通过这一装置后的相敏增益函数，相位传递函数以及信号星座图。可以看出当信号偏振态与某一泵浦光平行时，相位噪声到振幅噪声的转换可以被充分抑制。利用这一装置模拟还原了二进制相移信号并用误差矢量参数定量评估了该装置的信号再生性能。