该文以DWDM光纤通信系统中用作密集分波/复波器的核心元件——多腔窄带滤光片为主要的研究对象,从光学薄膜的光谱特性、多层膜系的优化设计、膜系的误差分析、监控方式和实际的镀制工艺等方面进行了深入的理论分析和实验研究.首先,从电磁场传播的麦克斯韦方程出发,对多层薄膜系统的光学特性进行了系统的理论分析,对多腔窄带滤光片膜系的光谱强度特性和相位特性与多腔膜系的结构参数进行了讨论;其次,对通信系统中窄带滤光片的膜料选择、设计指标进行了详细的研究,结合设计要求构造了新的膜系评价函数;分析和比较了几种常用的优化算法,在此基础上提出了基于遗传算法的优化设计方法,设计出合适的窄带滤光片的膜系.在膜系误差和监控系统方面,针对实际膜系镀制的工艺性问题,对多层薄膜系统进行了计算机模拟和误差分析,从理论上推导了膜系误差的灵敏度因子的计算;提出了多层膜系允许误差的计算方法,并对多腔膜系的允许误差进行了分析.同时,针对多层膜系常用的透射极值法监控,分析了监控光透过率与腔层结构的特性,并就光电极值法的监控精度进行了研究.分析了当前镀膜机的监控系统,并对监控系统的改进进行了讨论. 在多层膜系淀积和镀制方面,利用所设计的膜系和当前的镀膜系统,进行了光纤通信用的通带带宽100GHz窄带滤光片的实验,成功实现了多层膜系的镀制,镀制结果理想;同时,设计了滤光片圆盘的检测平台,并对所镀制的实际膜系进行了检测,对设计和检测的结果进行了分析、对比和讨论.最后,该文还对开发50GHz窄带滤光片的关键工艺问题进行了分析.