光开关是光通信系统的光交换节点中必不可少的一部分，此外光开关也是作为基本器件以组成各种光逻辑门。光开关有多种类型，其中电光开关相较于MEMS光开关、热光开关、声光开关等具有速度快、控制方便等特性，具有广阔的应用前景。目前制作的高性能电光开关中，采用LiNbO3基底制作的光开关不适合集成；SOI基底制作的光开关响应速度不够快，散热性能差。需要实现更高响应速度、适合规模集成的高性能的电光开关，亟需寻找新的基底制作电光开关。　　GaN材料具有高载流子迁移率、高导热系数，具备实现高速电光开关的潜力。随着GaN材料的研究的深入和生长工艺的成熟，基于GaN材料的器件的研究和制作取得了很大的进展。与SOI结构相比，GaN波导结构的散热性能更好。GaN的载流子注入效率很高，适合制作基于载流子注入效应的全内反射型光开关。本论文试图设计一种高速、高消光比、高性能的基于GaN的全内反射型电光开关。　　本论文主要研究内容如下：　　(1)研究了向半导体中注入载流子对GaN的折射率的影响，分析了由于载流子注入带来的温度升高对折射率的影响，对用于计算折射率变化的电导有效质量进行了分析；在理论的分析基础上，在ATLAS中对光开关的有源部分，即基于GaN的pn结进行了仿真，设定电极宽度为1μm，在p区和n区的掺杂浓度都为8.5×1017cm-3、所加电压为4V的情况下，得到的折射率下降可以达到0.0097的水平。　　(2)对光在全内反射型光开关的反射模型进行了研究，研究了基于 GaN的脊形波导的单模条件，在GaN波导的芯层和包层折射率差为0.02166、脊宽为3μm、脊形波导的总高度为3μm、刻蚀深度为2.8μm的情况下可以实现单模传输。　　(3)采用BeamPROP建立了全内反射型光开关的模型，分析了全内反射型光开关结构参数对消光比、损耗的影响。通过BPM仿真，在光开关的半角度为α=2°、输入波导和输出波导的长度都约为58μm、输入波导和输出波导之间的会合区的长度为60μm的情况下，光开关的直通态消光比达到10dB，损耗为1.55dB，交叉态消光达到18.7dB，损耗为1.31dB。