光子晶体是一种介质常数在空间周期性变化的结构，由于这种介质结构中存在光子禁带，所以处于禁带波段的电磁波不能在其中传播。由于基于光子晶体的光通信器件结构的紧凑性，以及在未来光集成芯片和全光通信网络中具有巨大的应用前景，相关研究已引起了广泛关注并成为目前光通信领域研究的前沿。光滤波器在波分复用光通信系统中是处理特定信道或者多个信道信号的关键器件，所以基于光子晶体结构的光滤波器设计也成为重要的研究方面。论文针对光子晶体波导光栅滤波器设计做了深入的理论分析和仿真试验。论文主要工作如下：论文分析了光子晶体波导和光子晶体波导光栅传输特性，通过对光子晶体波导光栅取样，首次设计提出了光子晶体波导取样光栅理论模型。应用耦合模理论结合传输矩阵法，理论计算出了光子晶体波导取样光栅的反射谱，并应用时域有限差分方法对计算结果进行了验证。计算结果表明在光子晶体波导取样光栅的反射谱中存在有多个反射峰，反射峰幅度均大于90％，并且等波长间隔分布于光子晶体禁代中。通过合理设计光子晶体波导取样光栅的几何参数，基于光子晶体波导取样光栅设计的滤波器可以作为多信道滤波器应用于信道间隔200GHz，信道带宽100GHz的密集型光波分复用系统中。论文通过在光子晶体波导光栅中引入相移结构，首次设计提出了相移光子晶体波导光栅理论模型。应用耦合模理论结合传输矩阵法，理论计算出了单相移光子晶体波导光栅和多相移光子晶体波导光栅的传输谱，并应用时域有限差分方法对计算结果进行了验证。分析结果表明合理设计相移的大小和相移结构的位置，多相移光子晶体波导光栅拥有平坦的矩形传输谱，传输波形有陡峭的滚降比。通过合理设计多相移光子晶体波导光栅的几何参数，基于多相移光子晶体波导光栅设计的滤波器可以作为解复用器应用于信道间隔100GHz，信道带宽50GHz的密集型光波分复用系统中。