工作波长可动态配置的双向可重构光分插复用器(B-ROADM,Bidirectional Rconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)是实现全光网络和双向WDM网络的重要基础之一。作为光传送网和城域光网络的核心设备之一,可重构的光分插复用器能够实现灵活的波长管理,相对于不可重构的光分插复用器,给网络的运营商带来了更多业务开展的便利和成本的降低。本文研究的重点就是基于TFF(薄膜滤光片)的双向可重构光分插复用器。本文对现有OADM方案进行了分析和比较,在此基础上提出了一种光分插复用子模块的设计方案。该方案基于薄膜滤光片、2×2光开关和球透镜(C-lens)双光纤准直器设计而成。这三种基本无源光器件的性能将直接影响光分插复用子模块的主要性能参数,如插入损耗、通道隔离度等。本文利用波动光学的有关理论对滤光片的滤波原理进行了研究,分析了入射光角度对滤光片透射中心波长的影响,推导出了两者之间的数学关系;利用高斯光学以及矩阵光学的有关理论研究了C-lens准直器的特性,在此基础上介绍了准直器之间的耦合失配因素,重点分析了滤光片放置位置对C-lens准直器反射插入损耗的影响。这些对于光分插复用子模块实验的光路调试都有着重要的指导意义。为验证该子模块的各种优越性,本文对其进行了实验,并给出了实验结果。实验结果表明,本文所设计的光分插复用子模块具有性能突出、结构简单、扩展性好、成本低等诸多优点。在光分插复用子模块的基础上,本文继而设计了一种新颖的并联型双向可重构光分插复用器,并利用光通信软件OptiSystem对其进行了仿真。该器件有效地减小了信道间功率不均衡的问题,从而极大提高了光网络中网元节点的灵活性和稳定性。