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硅基F-P热光可调谐滤波器具有成本低，容易集成的优势，在光学精密测量和波长转换领域有广阔的应用前景，但做为滤波器介质层的核心材料，a-Si:H薄膜在制备过程中，其折射率和表面形貌往往会表现出不同程度的非均匀性，这严重影响滤波器的调谐性能。本文将从理论上分析a-Si:H薄膜非均匀性如何影响F-P热光可调谐滤波器的性能，同时通过实验探寻镀膜工艺与薄膜非均匀的关系。首先，建立a-Si:H薄膜双层等效折射率模型，理论计算a-Si:H薄膜折射率非均匀性对初始调谐波长为800nm的热光可调谐薄膜滤波器调谐性能的影响。发现非均匀薄膜可调谐滤波器与理想均匀腔滤波器调谐范围相同，且都是线性调谐，但是薄膜非均匀性越差，滤波器初始调谐波长偏离800nm越严重。同时，薄膜非均匀性差异不大，FWHM值和理想值差别不大，个别调谐范围甚至优于均匀腔滤波器，随着非均匀变差，FWHM值显著上升，调谐性能变差。其次，通过PECVD方法在非晶态二氧化硅玻璃衬底上制作不同工艺条件下的a-Si:H薄膜，建立a-Si:H薄膜双层等效折射率梯度模型，采用光谱椭偏仪准确拟合计算出每一层的折射率。发现工艺条件对a-Si:H薄膜折射率非均匀性有重大影响，统计发现反应气体硅烷流量越低，射频放电功率越高，二氧化硅衬底温度越高，反应气体压强越高的情况下，a-Si:H薄膜上下两层折射率差异会变小。最后在K9玻璃上制备多组a-Si:H薄膜，借助光学金相反射显微镜，观察并分析不同镀膜工艺条件对a-Si:H薄膜表面形貌生长的影响。发现a-Si:H薄膜表面普遍具有很多不同尺寸大小的圆形凸起物，这主要是因为薄膜成核生长扩散不均匀所导致的，受工艺条件影响很大，总结发现反应气体压强越小，射频放电功率越低，反应气体流量越大，K9玻璃衬底温度越高，则a-Si:H薄膜微米级凸起物的尺寸和数量将变得越少。