90度光混频器可以将光信号进行干涉,再由平衡探测器与DSP等器件处理后恢复提取出原始信号,是一种广泛应用的集成光学器件。集成光学技术可以有效减小器件尺寸并提高器件性能,基于平面光波导制作的90度光混频器具有尺寸小、损耗低等优点是近年来光通信领域的研究热点。本论文对二氧化硅基平面光波导型90度光混频器进行深入研究,包括90度光混频器的设计和优化,以及器件的制作和测试。本文的主要内容如下:1.对基于3dB耦合器和90度移相器的平面光波导型90度光混频器进行理论分析和设计,获得优化的器件设计参数。2.为了提高90度移相器的带宽并减小90度光混频器的尺寸,本文从波长相关性和误差敏感性两方面对两种90度移相器的设计方案进行比较,结果显示,采用折射率差方案设计的移相器带宽是长度差方案的2.2～3.6倍(随波导宽度变化),其误差敏感性远高于长度差方案(波导宽度存在误差时,折射率差方案设计的移相器相位误差是长度差方案的590～780倍);并分析了波导相对折射率差增大对交叉波导的影响,结果表明当相对折射率差为0.75%且交叉角大于24度时,损耗和串扰分别优于0.12dB和49.2dB。3.为验证两种移相器的波长相关性差异,采用两种移相器结构制作了 180度MZI器件,实验测得折射率差方案设计的移相器带宽是长度差方案的1.9倍,与仿真结果相符。4.对制作的90度光混频器进行测试,结果表明输出相位偏差在3度以内,同相端的插入损耗小于1.18dB,正交端的插入损耗小于1.26dB,整个器件的插入损耗小于1.22dB。