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在日益增长的宽带服务业务和接入需求的驱使下，光纤到户凭借极大的带宽成为最理想的接入网技术。作为光纤到户的解决方案，无源光网络的大规模部署需要依靠低成本和高性能的无源光器件。光分路器是无源光网络中的核心光器件之一，本文以研究实用的光分路器为目的提出一种新型结构，这种结构与传统的级联Y分路器相比具有制作工艺简单，可重复性高等显著优点；并且在优化后的Y分路器的结构基础上，提出一种基于微流控技术的可调谐光分路器，这种可调谐光分路器具有结构简单，制作方便，灵敏性高等优点。本文的主要内容包括以下几部分：
首先，深入研究了光波导的相关基本理论。从麦克斯韦电磁方程组出发阐述了光波导的传输条件和理论分析方法。研究了平面光波导的耦合理论分析法和电磁场分析法，条形波导的马卡梯里法，为器件的设计分析打下坚实的理论基础。
其次，从研究和分析光分路器中基本单元Y分支的损耗出发，对Y分支的结构展开具体的设计和优化。其中包括输入波导，输出波导、Y分支的形状、Y分支间的夹角等局部设计。采用OptiBPM仿真软件分析Y分支的形状和分支夹角、以及输入波导的形状和宽度等结构参数对插入损耗与分光均匀度的影响。综合优化后的局部设计，为克服分支间距太大而导致传输损耗太大的缺点，给出1×4的光分路器的最终设计方案，仿真模拟结果表明新型结构的插入损耗和均匀度均符合应用的标准。
最后，将微流控技术运用在可调谐光分路器的设计和实现中。其中包括提出利用微流控技术实现可调谐功能的原理，介绍可调谐光分路器的具体结构和实现方法。并且采用OptiBPM仿真软件仿真和分析了可调光分路器的分支2中液体折射率的改变对光分路器输出功率的影响，最终的结果表明基于微流控技术的可调谐光分路器具有可调谐范围大，调控方法简单，光学元件少，生产成本低等优点。