随着密集波分复用(DWDM)系统光信道数量的增加,与DWDM技术有关的各种光学滤波器技术成为当前光纤通信领域的研究热点。高双折射光纤Sagnac环具有易于制作、性能稳定以及良好的梳状滤波特性等特点,近年来受到广泛关注。本文在对基本高双折射光纤Sagnac环滤波特性进行深入理论研究的基础上,应用数值分析方法对以高双折射光纤Sagnac环为基础的多种复杂结构滤波器的光学特性进行了分析研究与结构设计。主要工作如下:1、首先根据Jones矩阵理论对单段高双折射光纤Sagnac干涉仪的反射和透射光谱特性进行了理论研究,讨论了高双折射光纤的长度和双折射、偏振控制器状态、耦合器分光比及入射光偏振方向等对滤波器光谱特性的影响。2、讨论了多段高双折射光纤Sagnac干涉仪的滤波特性,理论推导了由多段高双折射光纤构成的Sagnac干涉仪的传输函数,通过数值仿真分析和研究了不同器件设计参数对滤波器光谱特性的影响。3、详细研究了由多个高双折射光纤Sagnac环所组成的级联型多波长滤波器的光谱特性及设计方法。4、分析和设计了一种基于高双折射光纤Sagnac干涉仪的可调谐梳状滤波器,这种滤波器通过调节压电陶瓷(PZT)实现对高双折射光纤相位的控制,最终实现对基于高双折射光纤Sagnac干涉仪的梳状滤波器中心波长调谐的目的。5、对基于高双折射光纤Sagnac环的组合型大范围可调谐带通滤波器进行了分析与研究。研究结果表明,以高双折射光纤Sagnac环为基础的光学滤波器可以实现多种光学滤波功能,具有丰富而广阔的研究内容。这种滤波器不仅可实现良好的多波长梳状滤波和带通特性,还可以实现中心波长的大范围可调谐性,在光纤传感,可调谐光纤激光器以及DWDM系统等领域具有巨大的应用前景。