随着光网络和光通信技术的不断发展，集成光学器件的应用日益广泛。集成平面光波器件，特别是硅基光波导器件作为光通信系统中重要的组成部分，由于其损耗小、与半导体工艺兼容等优点广泛应用于光通信系统。本文对Y分支功分器的原理、特性、设计和模拟作了详细分析，并对器件改进设计，优化了其性能，作出了较好的模拟。 本文首先介绍了光无源器件的应用和发展状况，对无源光功率分束器分类及技术参数指标以及硅基平面光波导材料的基本情况作了详细的介绍。由于平面硅基光波导制作工艺日益成熟，制造精度不断提高，使硅基SiO2平面波导集成器件可以做到低插入损耗、更紧凑的结构、低的封装成本、易于大批量生产以及易于同光开关、探测器和其他有源器件单片集成等，具有大的市场空间。同时，对光器件的模拟和设计方法从平面光波导的数值计算原理和平面光波导光束传播法（傅立叶变换束传播法，有限差分束传播法）等方面作了详细的介绍。 此后，论文对Y分支功分器的工作原理、结构的优化设计和级联Y分支作了较详细的说明。在此，我们又设计了改进的新型低损耗的Y分支功率分束器，改进后的Y分支波导的分支耦合系数达到了96.2％，分支耦合损耗0.045dB。同时，又对级联1×4的分束器的输出均匀性进行了优化，优化后的结构输出不均匀度最大达到0.02dB。 最后，为进一步改进和提高激模波导结构1×2光分路器性能，提出了新型1×3光分路器的结构设计，在输入端和输出端都作了优化改进，输入端的输入采用直锥形波导来减小器件的尺寸，对三对称分支输出波导进行优化，采用余弦分支弯曲波导结构来降低弯曲损耗，在两余弦分支弯曲波导的输入端采用过渡锥形波导来提高均匀度和容差性，对该分路器的有限差分光束传播法（FD-BPM）数值模拟仿真表现出比普通光分路器更好的性能。改进后的1×3分支波导的分支耦合损耗为0.041dB，优化后的输出不均匀度最大仅达到0.015dB。结果表明，该1×3光分路器相对于普通的光分路器具有损耗低、均匀性好、器件尺寸小、结构简单、易于制造和集成等优点。