波长可调谐激光器在传感、测量、光纤通信系统、生物医学等诸多领域中有着非常广泛的应用，在光网络中，波长可调谐激光器已经成为了最重要的光电子器件之一。它不仅可以用作固定波长激光器的库存备份以降低管理成本，又可以用于可重构光分插复用和光交叉连接，构建高效、灵活的全光网络。本论文针对基于新型光栅结构的波长可调谐激光器进行了理论和实验研究，具体工作如下：　　(1)研究了用于分析Bragg光栅滤波响应的传输矩阵方法、耦合模式理论和基于耦合模式理论的传输矩阵方法，并比较了这三种方法的特点和适用范围。　　(2)建立了两种用于波长可调谐激光器仿真分析的模型：静态传输线模型和速率方程方法，利用这两种模型可以对激光器的静态特性进行计算。　　(3)从相移和取样光栅理论出发，利用基于耦合模式理论的传输矩阵方法，对课题组提出的基于离散相移和取样技术的新型光栅结构的反射谱特性进行了仿真分析，对基于上述光栅构建的新型四段式宽带波长可调谐DBR型激光器进行了研究，并对激光器的静态特性进行了详细的模拟和分析。　　(4)为了验证提出的光栅结构的滤波响应，基于硅基波导平台设计和制作了条波导宽度扰动的侧壁光栅结构，并对光栅的透射谱响应进行了测试；利用金相显微镜、扫描电镜和原子力显微镜对制作的光栅结构形貌进行了详细地测试，并对实验结果进行了分析讨论。