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本文以AWG波分复用器件为研究对象，在平面光波导基本理论以及AWG器件的基本原理与设计方法的基础上，主要研究了AWG器件性能的模拟方法、AWG结构设计的改进与性能改善以及AWG器件的实验制作。 AWG器件性能的模拟是一个非常重要的工作，通过模拟可以对器件的性能进行评估，从而指导AWG的优化设计。文中采用等效折射率方法把三维结构简化为二维结构，然后分别基于高斯光束的传播和有限差分光束传播方法（FD-BPM），给出了两种对整个AWG进行全局模拟的具体方法。前者是一种解析的模拟方法，简单快速；后者为一种数值模拟方法，能够得到更为精确的结果，其应用范围更广，能够方便的实现对频谱平坦化AWG的模拟（如MMI结构，parabolic结构等）。在模拟中，首次对存在的问题做了一些修正，提高了模拟的精度。 多通道数AWG器件的研究是目前的一个热点。文中采用多点消像差方法，对多通道数AWG器件的结构设计进行了改进，改善了传统的Rowland圆结构设计中存在的缘通道的性能严重劣化的问题，大大改善了多通道数AWG各通道性能的均匀性，改善了器件性能。多点消像差方法对设计实用化高性能的大通道数AWG有重要意义。 频谱平坦化AWG器件的研究是目前的另一个热点。文中把多点消像差方法应用到多光栅结构的设计中，在满足多点消像差的条件下，实现AWG频谱响应的平坦化。此方法的设计简单直观，设计得到的各通道的平坦化效果的均匀性好。 在多点消像差方法的基础上，实现了平场型AWG器件的设计，使得所有通道波长的成像位置都在同一条直线上，简化了器件的结构，有利于器件集成，使AWG器件的设计更加灵活。 以上三种设计均以多点消像差方法为基础，可以很方便的把这三种设计结合起来，同时实现满足多个实际要求的设计，这是把多点消像差方法应用到AWG的设计中所具有的一个很大优点。文中给出了平场型和频谱平坦化相结合的设计实例。以多点消像差方法为基础实现以上的各种设计是本文所做的一个有实际意义的、创新的工作。 在Si基SiO2光波导制作技术的基础上，进行了8通道以及16通道200GHz通道间隔的AWG器件的实验制作。在制作中采用了PECVD的SiO2薄膜制备方法、Lift-Off金属掩膜制作方法以及ICP光波导刻蚀等关键技术。通过一系列的工艺，完成了AWG芯片的制作，对AWG芯片的性能进行了检测，得到了AWG器件的初步实验结果，测试得到了AWG的频谱响应曲线，在AWG器件的制作上迈出了有重要意义的一步。