光滤波器的基本功能是波长选择,从众多波长信号中滤出想要的波长信号。在光通讯和光电子器件或系统中,光滤波器扮演着重要的角色,被广泛应用于波长选择、光放大器的噪音消除、光信号的增益均衡、光解/复用、稳频、WDM的信道选择、上下话路等等。随着全光通讯网络的迅猛发展,对光滤波器的需求越来越多,光滤波器在未来科技发展中具有十分广阔的应用前景。提高光滤波器的滤波性能以及灵活适应不同的应用需求是当前学科前沿课题。本论文提出一种带有多个半环的硅光滤波器,利用多个半环形波导之间的干涉来实现滤波功能,具有结构简单、体积小、滤波性能良好、可集成的优点。而且,通过改变耦合的半环数量和相邻半环的间距,可以灵活调整滤波器的性能参数以适应不同的应用需求。本论文主要研究内容包括:通过大量调研现有光滤波器的结构、工作原理、优缺点和应用,以及相应理论学习的基础上,提出一种带有多个半环的硅光滤波器;介绍了该光滤波器的结构与工作原理,给出制备工艺;推导了所提光滤波器的滤波理论;并且,分别基于矩形波导和脊形波导结构,利用FDTD Solutions软件仿真研究了该光滤波器的滤波特性;讨论了不同结构参数(半环的数量、相邻半环的间距、耦合波导的长度和外脊的高度)对光滤波器的性能影响,并进行参数优化,可为后期光滤波器的制备提供理论依据和指导。采用矩形波导的带有多个半环的硅光滤波器经过参数优化之后,其3d B带宽为2.52nm,自由光谱范围为11.33nm,精细度为4.50,插入损耗为-0.24d B,消光比为13.53d B。最后,将具有相同结构参数和材料的带有多个半环的硅光滤波器与一个基于传统结构的马赫-曾德尔干涉型光滤波器做了比较,发现:带有多个半环的硅光滤波器的3d B带宽是传统马赫-曾德尔干涉型光滤波器的0.44倍,带宽显著减小;其自由光谱范围与传统马赫-曾德尔干涉型光滤波器基本相同;而其精细度是传统马赫-曾德尔干涉型光滤波器精细度的2.28倍,精细度得到了较大的提高。故而带有多个半环的硅光滤波器比基于传统结构的马赫-曾德尔干涉型光滤波器具有更好的性能。所提带有多个半环的硅光滤波器结构简单而紧凑,性能良好,且可以通过灵活调整结构来改变性能参数以适应不同的应用需要,因而在光通讯和光电子器件或系统中具有好的应用前景和实际应用价值,并可为未来寻求高性能、微型化和集成化的光滤波器提供新的研究思路和方法。