本文开展了对430nm–470nm波段范围内,GaN基In GaN量子阱有源波段的基于微纳光栅的氮化镓有源光子集成及调控的仿真研究。随着硅基集成光子学的快速发展,有源集成氮化镓波导光栅滤波器的设计,对于促进光通信及相关光学领域的发展变的十分必要。本文首先针对均匀波导布拉格光栅结构,根据平板波导理论、耦合模理论等理论方法提出了基于GaN-on-Si发光二极管(Light Emitting Diode,LED)平台的GaN薄膜波导和In GaN/GaN MQW有源层的光栅耦合辅助有源集成。并进行了基于COMSOL Multiphysics的有限元方法(Finite Element Method,FEM)仿真,对光栅参数进行了优化,主要内容包括:确定矩形波导的结构和尺寸;研究相关的结构参数对光栅耦合性能的影响;探究入射光角度对波导光栅耦合性能的影响。其次结合高效有源集成GaN波导光栅,根据时域有限差分法(Finite Difference Time Domain method,FDTD)仿真,设计了带阻滤波器,研究相关光栅参数包括光栅周期、占空比、刻蚀深度、波导厚度等对滤波特性的影响,实现了波导布拉格光栅滤波波长可调。进一步,为了改善波长调控特性,提出如下优化设计:使用光栅周期和占空比联合调制。最终设计的波导光栅滤波器具有窄带宽、高密集度的优点。结合GaN材料优良的热光特性,实现与GaN波导折射率相匹配的滤波波长在430nm-470nm范围的可调滤波器,与传统的热光器件结构相比,该结构提高了波长调谐灵敏度,实现了大范围的波长可调,且3d B滤波带宽为1nm。最后,利用两个优化的带阻滤波器实现了一个双带阻滤波器,该滤波器具有40nm的通带范围,幅值大于0.75,且可以通过改变光栅周期,实现不同的通带大小。