光学薄膜器件功能性强、灵敏度高、稳定性好、集成度高,在光通信器件和光纤器件中起着越来越重要的作用.随着光纤通信及光纤传感技术的迅速发展,对光学薄膜器件的要求也越来越高.新型的应用于光通信及光纤传感器的光学薄膜器件是目前光学薄膜研究领域的热点.本论文运用光学薄膜原理和光子晶体理论,建立了新型的无源光接入网波分复用器、薄膜结构群组波分复用器(Interleaver)、一维光子晶体窄频锐角双功能滤波器、解决激光焊接稳定问题的激光焊接吸收薄膜、薄膜型非对称F-P腔光纤传感器、白光非本征法布里-珀罗干涉(EFPI)光纤传感器等器件的理论模型,推导出了原理公式,并根据推导结果提出了可行的设计方法,计算和实验结果都证明了这些新型器件的理论模型和原理推导以及设计方法的正确性,并据此研制出了一些新型的器件.主要工作和成果如下:一、无源光接入网波分复用器是实现光纤到户集成的音频、数据、视频传输的关键器件.本文提出运用光学薄膜消偏振截止原理设计无源光接入网波分复用器的新方法,设计出45度大角度入射下偏振分量截止位置重合的消偏振波分复用滤光片,并研制出这种能满足光接入网单纤三向系统要求的滤光片.二、提出了光学干涉薄膜厚腔多频滤波理论,并根据这一理论建立了通带间隔和通带宽度都可调整,并可独立修正通带矩形系数的光学干涉薄膜多频滤光片设计方法.三、对异质结结构的空间和频率双功能滤波结构进行了系统的表达式理论推导.四、提出了用于激光焊接的非对称金属介质组合薄膜结构模型.五、提出了一种可用于光纤传感的由多层薄金属及介质膜组成的非对称的FP干涉仪结构,并采用薄膜光学的干涉矩阵的方法对其中较适合设计加工的由两层金属膜组成半透镜的结构进行分析,得到了光的反射率与调谐层相位厚度的关系的近似表达式.根据该表达式对响应曲线的特征量进行分析.六、在同时考虑光纤耦合和多光束干涉的基础上,建立了非本征型Fabry-Perot干涉仪光纤应变传感器新的光学模型.