近年来，随着人们对于光信息处理需求的不断增加，硅基光子学由于其取得的重要突破，成为了目前研究的热点领域之一。基于自映像效应的多模干涉（MMI）型光耦合器具有结构简单，插入损耗低，制作工艺容差大等诸多的优势，因而被广泛应用于光耦合、光分束，以及其它的功能器件中。但多模干涉器件由于使用模式干涉原理，其器件的性能与工作波长相关，通常工作带宽在几十纳米。本文从多模干涉光耦合器的结构特点以及工作原理出发，分析了其自映像效应的一般成像规律。随后重点研究了波长的变化对于器件性能产生的影响情况，总结出限制MMI耦合器带宽的主要原因有两点：其一是成像位置会受到波长的影响；其二是由于计算的近似带来的误差导致成像性能的降低。基于上述的分析结果，我们提出了三类可以提高MMI结构带宽的设计思路，并且对于这几类结构进行了仿真验证。仿真的结果与之前原理分析十分吻合，在采用提高带宽的结构之后，对比于原始MMI结构60nm的1dB附加损耗带宽，几类结构均有不同程度的提高，提高幅度从80nm至150nm不等。随后，我们将几类提高带宽的结构相互结合，优化得到了一个带宽更高的MMI器件，其1dB带宽为300nm，是常规结构带宽的5倍。最后，我们对宽带MMI耦合器的应用进行了举例说明。许多现有的光器件可以利用宽带MMI结构对于一定范围内波长性能稳定的特性对其结构进行优化改进，从而提高器件的性能。