可调谐光滤波器是新一代光网络中波长路由技术的关键器件之一,可应用于波长路由控制及配置、解复用和光通道动态选择等。热光可调谐薄膜滤波器具有设计灵活、结构简单、调谐范围广等优点,同时,通过优化器件结构可以得到较快的响应速率,相关领域的研究近些年来受到广泛的关注。本论文针对热光可调谐光学薄膜滤波器的结构设计和非晶硅薄膜的PECVD制备工艺展开研究。首先运用史密斯方法和相位分析结果设计了三种F-P滤光片结构,得到了窄带单通道、多半波平顶响应和窄带多通道三种光谱响应特性。通过引入膜厚误差,对灵敏度和容差曲线进行了仿真,分别讨论了三种膜系结构的容差特性,对模拟得到的监控曲线进行了分析,制定了相应的监控策略。在热光调谐性能的研究中,提出了热调谐匹配条件,在膜层中同时引入材料的热光系数和热胀系数,通过计算模拟分别讨论了三种膜系结构的热光调谐性能。最后对窄带单通道滤波器双矩形电极和环形电极两种电极结构进行了热场分布仿真,得到了两种结构的优缺点。实验方面对PECVD法制备非晶硅薄膜的成膜机理和内部结构进行了研究,对薄膜样品进行了表面形貌的观察和光学参数的测试,结合成膜机理对不同工艺参数下的测试结果进行了分析。结果表明非晶硅结构在不同的工艺参数下具有很大的灵活性,成膜速率和折射率之间相互制约;影响非晶硅折射率及成膜质量的主要因素是原子键能以及微型缺陷;而薄膜成键过程和缺陷的形成主要由氢气的释放过程、薄膜组分的扩散机制、H原子的刻蚀作用和表面反应基元数量、能量和成分决定;工艺参数中,射频功率和压强综合影响了基元数量、能量以及成分,基片温度主要影响表面扩散、原子成键。