随着光纤到户（Fiber to the Home,FTTH）传输技术的快速发展,高速光通信系统具有功耗低、集成密度高、带宽大、设备成熟以及抗电磁干扰能力强等诸多优势。光学分束器等无源器件作为FTTH的重要组成部分,被广泛应用于光通信系统以实现信息的高效快速传输。在无源光网络技术不断发展的同时,对光学分束器的传输性能和集成度等方面的要求也逐渐提高,低损耗且小尺寸的光功率分束器成为当前的研究重点。本文基于光束传播法（Beam Propagation Method,BPM）研究了Y型光分束器中结构参数对器件性能的影响,并对其进行了优化设计分析,从而达到低损耗、小尺寸的设计目标。论文的主要研究内容如下所示:1.以Y型光分束器为研究对象,基于光束传播法对其光场传输及功率分配机理进行分析研究,在Rsoft中建立Y型光分束器的结构模型,并分析梯形波导、过渡波导、S形弯曲波导三种结构参数对功率传输性能的影响。研究Y型光分束器中三种结构参数变化对插入损耗和偏振相关损耗的影响。同时为减小实际工艺制作与仿真设计之间的误差,分别对波导宽度、高度、S形弯曲输出波导分叉处的间距以及输入光场的偏移进行损耗容差分析,从而进一步提高结构优化分析的效果。通过响应曲面法分析梯形波导、过渡波导、S形弯曲波导三种结构参数对插入损耗的影响,结果表明预测模型与真实数据拟合程度良好,得到了三种结构的最优参数组合,优化后Y型1×2光分束器的总传输功率为96.60%。2.依据非对称Y型光分束器的设计原理,建立几何结构模型,分析影响分光比的输出波导横向偏移量、S形弯曲波导长度和输出波导宽度三个结构参数。通过响应曲面法得到各结构参数对附加损耗影响的显著性,基于以上分析可得具有较大可调范围分光比10%:90%到50%:50%且低附加损耗的非对称Y型光分束器。3.使用光束传播法对多输出端口Y型光分束器的传输性能进行研究,以四个输出端口为例,研究了树形和Sparkle两种级联方式的平面Y型1×4光分束器,同时设计了两种三维1×4光分束器,并对比了四种结构传输性能。结果分析表明,单级三维1×4光分束器具有更低损耗和更小尺寸的优势。