导模共振滤光片是指当波导光栅的结构参数满足一定条件的情况下,会在特定波长入射的条件下激发结构所支持的泄漏模使得入射能量重新分配,光谱中呈现出尖锐的窄带滤波特性,其最高反射效率可达100%,线宽仅为0.01nm,并且具有极低的旁带响应。因此光波在亚波长波导栅中传播的物理现象——导模共振效应,被广泛应用于高功率激光、滤波器、光开关等领域中。通常情况下,导模共振滤光片主要由覆盖层、光栅层、波导层及衬底四部分构成,但其滤波特性对光栅周期、占空比、光栅深度、波导层厚度等结构参数非常敏感,改变以上任意参量均可能造成谱线线型的改变从而对应用的设备不良的影响,因此了解谱线对称性变化的物理机理从而控制谱线线型显得尤为重要。为了解决导模共振滤光片响应谱线的对称性成因分析的问题,本文提出了竖直耦合共振模型,系统地阐述了光耦合入波导层后传播模在水平与竖直两个方向的传播行为,并解释了竖直模在耦合出后衍射场相位变化对共振峰的影响,并利用Fano共振的原理解释了这种不对称响应谱线的形成原因。为了验证竖直耦合共振模型的正确性,本文设计了两种不同结构参数的导模共振滤光片器件通过严格耦合波分析法(RCWA)模拟出在TE偏振光入射下的反射响应谱线并观察在仅改变光栅高度的情况下其谱线对称性的变化规律以验证纵向双渠道模型。为了更直观的观察导模层内传播模的传播行为,本文模拟了波导层内的电场分布情况。通过观察在不同光栅高度的情况下共振峰及反射谷处电场强度分布情况,发现了对于导模共振反射谱线,在仅改变光栅高度时谱线对称性随之而变化,这是由于光栅高度的变化导致不同阶数的沿竖直方向传播的模分量的有效折射率随之而变化造成的,进而使得水平方向模分量与竖直方向模分量的衍射场之间的相位差了发生变化。该结果进一步验证了竖直耦合共振模型。本文首次提出了竖直耦合共振模型,该模型的建立有效避免了大规模矩阵运算并为研究双层波导光栅中导模耦合过程提供简单直观的解释。首次从模传播的竖直分量角度解释了导致导模共振谱线不对称性的产生原因并为控制谱线对称性提供了参考意见,有助于理解光子晶体中的Fano共振问题。