近年来,随着互联网技术的飞速发展,人们对信息的需求量日益增加,对信息传输速率的要求也越来越高,集成光学已经成为光电子器件领域的发展趋势。光分束器作为光通信系统中的基础器件之一,受到了人们广泛的关注。但用于光子集成的绝缘体上的硅(SOI)的波导层和包层间的高折射率差会引入显著的偏振相关性问题,极大地限制了硅基光子器件应用范围。因此,开展对基于硅基波导偏振无关分束器(Polarization-Independent Beam Splitter,PIBS)的研究具有重要的应用价值。本文依据模式耦合原理,设计了一种基于硅基波导的1×2 PIBS。该器件主要由耦合区域以及耦合区域中由一排空气孔构成的亚波长结构组成。通过调整耦合长度,空气孔半径,空气孔个数以及空气孔间距,达到偏振无关分束的目的。然后,通过增加波导的高度来减少TM偏振模在垂直方向上的损耗,提出了一种改进型的1×2 PIBS。仿真结果表明:未改进型1×2 PIBS的工作带宽为25nm(1545-1570nm),器件尺寸为10.29μm×1.75μm。在1550nm波长处,TE偏振模的插入损耗为0.27d B,TM偏振模的插入损耗为0.55d B。改进型1×2 PIBS的工作带宽为5nm(1547-1552nm),器件尺寸为26.13μm×1.75μm。在1550nm波长处,TE偏振模的插入损耗为0.22d B,TM偏振模的插入损耗为0.18d B。为了实现多路分束,本文设计了一种基于硅基波导的1×4 PIBS。该器件主要通过在1×2 PIBS的两个输出端口分别级联一个1×2 PIBS组成。通过调节三个1×2 PIBS的耦合区域参数,来达到偏振无关分束。并通过增加波导的高度,设计了一种改进型1×4 PIBS,仿真结果表明:未改进型1×4 PIBS的工作带宽为10nm(1545-1555nm),器件尺寸为23.421μm×5.25μm。在1550nm波长处,TE偏振模的插入损耗为0.36d B,TM偏振模的插入损耗为0.96d B。改进型1×4 PIBS的工作带宽为10nm(1545-1555nm),器件尺寸为46.05μm×4.65μm。在1550nm波长处,TE偏振模的插入损耗为0.36d B,TM偏振模的插入损耗为0.27d B。本文提出的1×2和1×4 PIBS可用于光开关、波分复用器以及光纤用户网等领域。