随着社会的快速发展,人们对数据通信等业务的需求越来越高,导致通信系统必须及时更新系统容量与传输速率。因而,高速信号的传输、处理等技术至关重要。受限于电磁干扰等原因,传统电子技术发展已陷入困境。利用光学和电学方法相结合来处理高速信号已成为一种有效解决方案。在光通信与微波光子领域中,小型化、集成化的光学元器件是研究重点。其中,在超窄带宽滤波器、光隔离器、光调制器等领域,光学微腔因具有极高的品质因子、极小的模式体积有着巨大优势。在数字信号处理以及微波通信领域中,超窄带宽滤波器是关键器件,可以实现对信号的快速与精确调控处理。传统的电滤波器具有很好的性能,但是受电子瓶颈的影响在应用上存在一定的限制;普通的光滤波器由于其产生机制与原理往往无法实现超窄的滤波带宽,同时滤波器的带外抑制比也不算太高。因此,我们需要寻找一种新的滤波器方案,使它既能不受电子瓶颈的约束,又能具有优秀的滤波器性能,即具有滤波带宽窄、模式抑制比高、频率调谐能力强等优点。针对上述问题,本论文对基于光学微腔的微波光子滤波器进行了系统研究。论文内容大体上可以分为研究背景、理论基础、器件制备以及实验验证四部分。主要内容如下:首先简要介绍了回音壁光学微腔的研究背景及其基本特性,同时介绍了微腔领域的研究进展和其应用前景。其次以经典电磁理论为基础,根据麦克斯韦方程导出微球腔内的模式分布方程,对微球腔的基本性能,包括模式分布、品质因子、模式体积、自由光谱范围等进行了简要研究和分析,并利用仿真软件COMSOL Miltiphysics对微球腔的径向模式分布与角向模式分布进行了仿真研究。随后,根据普通单模光纤模式分布模型对锥形光纤的模式分布进行分析,并结合微球腔的模式分布,研究了微球腔与锥形光纤耦合的基本特性。然后在微球腔与锥形光纤基础理论的指导下,进行了微球腔与锥形光纤的制备研究。介绍拉锥法和坠物法两种不同的微球制备方法,并对它们的优缺点进行了对比分析。我们采用氢氧焰熔融拉锥的方法制备了锥形光纤,并通过监测锥形光纤透过功率的手段实现锥形光纤状态的监控。最后进行了基于微球腔实现窄线宽高抑制比的微波光子滤波器的研究。通过频率扫频的方法对微球腔光学谐振模式等基本性能进行了测量与表征。接着介绍了用于实现微波光子滤波器的四种调制方式,并对双平行马赫曾德尔调制器(DP-MZM)的调制特性进行了计算与分析。实验研究了单边带调制方案,在微球腔的基础上实现了微波光子滤波器的性能功能提升;然后进一步研究双边带调制方案的滤波器性能,对比分析了两种方案的优缺点。