光纤通信由点到点传输向网格化发展，传统的光—电—光转换过程限制了通信速率并导致成本增加，采用可重构光分叉复用器（ROADM）进行光交换和光路由，可以省去光—电—光转换过程，缩小尺寸和降低成本。基于平面光路（PLC）技术的ROADM具有体积小、规模大和成本低的优势，而硅基二氧化硅光波导（SiO₂／Si）是最有前景的无源光集成波导技术，基于SiO₂／Si光波导技术的单片集成ROADM具有很强的市场竞争力和很大的技术挑战性。本文研究基于SiO₂／Si光波导技术的梳状滤波器和热光开关，为单片集成的ROADM研究作技术准备，主要做了以下工作：以耦合器和延迟线串联而成的Lattice光路设计Interleaver，将其中的方向耦合器推广至各种复杂结构的耦合器，推导了光路参数设计公式。对半波滤波器，以及因布版需要末级延迟线翻转的半波滤波器，亦推导了参数设计公式。对采用方向耦合器、稳定化耦合器和GMMI-MZ-GMMI（GMMI，普通干涉型多模干涉耦合器）耦合器的Interleaver，模拟分析了参数容差和工艺容差对器件串扰特性的影响，结果表明后两种Interleaver具有更好的容差特性，简化的理论分析与模拟分析结论一致。设计和制作了以上三种Interleaver，获得了较好的器件性能，损耗小于2dB，串扰低于-17dB，0.5dB带宽大于110GHz（通带宽度200GHz）。其中以GMMI-MZ-GMMI耦合器设计Interleaver，并获得较好的器件特性，证实其良好的工艺容差，为本文首次报道。测试结果验证了以上模拟和理论分析结论，即在相同的工艺条件下，后两种Interleaver具有更好的串扰特性。对采用各种耦合器结构的Interleaver，从理论上和实验上系统的研究其串扰和容差特性，未见其他报道。设计了对称型和非对称型两种热光开关，获得了较好的器件性能，损耗小于0.85dB，消光比大于21.73dB，响应时间小于3ms。对实验中观察到的直通和交叉状态消光比不对称现象，基于PLC工艺一致性较好的特点，本文首次给出了完整的理论分析。对锥形化MMI耦合器，本文推导了更为精确的设计公式，设计和制作了三种锥度系数的器件，测得附加损耗小于0.18dB，均匀性优于0.17dB。