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近些年来,基于SOI的光器件因具有集成度高,结构紧凑、性能优越、制作工艺与COMS工艺兼容等特点,成为实现大规模集成光路芯片的理想平台。其中基于SOI波导微环谐振器作为光电子集成回路中一个重要的功能单元,因其结构紧凑、高Q因子等优点,而被广泛应用在滤波、光开关、调制器、探测器等集成器件中。为了进一步提升微环谐振器的性能,本论文围绕SOI微环谐振滤波器进行了详细的理论分析,特别是针对不等宽同心微环谐振滤波器进行了深入的理论和实验研究。本文的主要研究工作和创新如下：1、理论分析了微环谐振器的工作原理和主要性能参数。通过模式耦合理论给出了微环(弯曲波导)与直波导之间、微环与微环之间的耦合系数表达式,以及微环滤波器的主要性能参数的表达式；用传输矩阵法与耦合模理论相结合的办法推导出单微环谐振器结构、级联微环谐振器结构的透射谱表达式。2、提出了一种新型基于SOI的不等宽同心微环谐振结构。此结构中包括一个输入波导以及两个波导宽度不相等的同心的环形波导。新型微环结构不仅可以提高微环滤波器透射光谱的谐振深度,还具有边模抑制的效果。通过理论分析和仿真对比发现此结构相比于单环谐振器,谐振深度最高提升了35dB,同时3dB带宽缩小至约0.5nm。另外,结合理论分析和结构参数优化,设计出自由谱(FSR)达30nm,谐振深度约为30dB的同心微环结构。3、提出了一种透射谱具有平顶陡边效果的同心多环微环谐振滤波器结构,并进行了理论研究。此结构由一个输入波导以及四个波导宽度相等的同心环形波导组成。通过分析发现其透射谱在谐振波长为1565nnm附近波形较平坦,平坦度约为0.3,与之前同样可实现平顶陡边效果的串联或者并联微环滤波器结构相比,同心多环滤波器具有尺寸更小,结构更紧凑等优点。4、设计了基于SOI晶片的新型同心微环谐振滤波器并对其进行性能测试。分别设计了等宽同心微环滤波器和不等宽同心微环滤波器,实验结果验证了不等宽同心微环结构的边模抑制功能,与理论和仿真结果基本吻合。