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随着全球数据业务的爆炸式增长,建设大容量宽带综合业务数据网(ISDN)已经成为现代信息技术发展的必然趋势,波分复用技术(WDM)极大地提高了光纤的传输容量,为网络的升级扩容提供了行之有效的解决办法,长波长PIN光探测器是WDM光通信网络接收端的关键器件之一,为进一步提高其性能,本文设计了长波长漂移增强型In0.53Gao.47As/InP多结PIN光探测器以及基于新型亚波长光栅导模共振滤波器的高量子效率、窄线宽、光谱响应平顶陡边的长波长PIN光探测器。本文的研究成果和创新如下：1、对长波长漂移增强型In0.53Gao.47As/InP传统PIN光探测器传输时间限制的频率响应、RC时间常数限制的频率响应、器件总的归一化频率响应、3dB带宽以及量子效率进行了详细地分析,计算了器件的效率带宽积(BEP:bandwidth-efficiency product),针对不同的p-n结面积(10×10μm2、20×20μtm2、30×30μm2、40x40μtm2),研究了BEP随吸收层厚度的变化曲线,随着p-n结面积的增大,BEP性能逐渐恶化,且针对某一特定的结面积,随着吸收层厚度的增加,BEP先增大后减小,存在最优的吸收层厚度使BEP取得最大值。2、在不大幅提高器件制作工艺难度的前提下,设计了高性能长波长漂移增强型In0.53Gao.47As/InP多结PIN光探测器,在不同的p-n结面积(10×10μtm2、20x20μm2、30×30μm2、40×40μtm2)情况下,最优p-n结数目分别是3、2、2、1,最佳吸收层厚度分别是0.54μm、0.84μm、1.16μmm、1.28μm,在理论上所获取的最大BEP值分别为40.79GHz、25.47GHz、18.67GHz、15.62GHz。3、设计了中心波长为1.55μm的新型单腔导模共振滤波器和双腔耦合导模共振滤波器,作为平顶陡边长波长PIN光探测器的关键结构——平顶陡边滤波器(解复用功能块)。4、基于本文所设计的新型单腔导模共振滤波器和双腔耦合导模共振滤波器,设计了新型的具有平顶陡边光谱响应的长波长PIN光探测器,峰值量子效率均为90%,半高全宽(FWHM)分别为1.9nm和2.2nm,后者的光谱响应曲线接近矩形的形状,边带抑制效果都非常好(远小于5%)。5、研究了新型单腔/双腔耦合导模共振滤波器中的关键结构——长波长InP基三层亚波长光栅导模共振高反镜在光栅周期、光栅深度以及匹配层1、匹配层2厚度改变时,反射谱的变化情况。6、设计并参与完成了集成GaAs基GaAs/AlGaAs DBR高反镜的双p-n结光探测器的制备及相关测试；探索了新型平顶陡边长波长PIN光探测器以及其关键结构InGaAs/InP光栅的制作步骤,分析了目前在制作过程中面临的挑战。