随着信息时代的到来,通信带宽在不断增加,长距离、大容量通信的发展成为必然。微波技术的迅猛发展,微波频率逐渐增加,使得电子器件的微波技术存在电子瓶颈,限制微波通信链路的频率和带宽。光器件可实现大带宽、高频率的光波通信。微波光子技术融合微波和光子,充分发挥光传输链路的特点。微波光子滤波器为微波光子的关键技术。在以往的研究中,利用波分复用技术和光频梳技术实现微波光子滤波器的研究比较多。除此之外,还可利用模式这一新的维度,通过模分复用技术,利用少模光纤可传输不同模式的特点,每种模式构成一个信道支路,每个信道具有不同的权重和延迟。通过改变各信道的加权和时延,可以形成不同的传输函数,进而得到具有不同特性的微波光子滤波器。利用少模光纤形成的微波光子滤波器系统,引入模式维度,在单波下通过一根光纤即可形成多抽头滤波器,结构更加简单、尺寸更小,成本更低、提高系统容量。因此研究基于少模光纤微波光子滤波器具有重要意义。本文围绕少模光纤中的模式特性,利用模分复用技术,在分析了少模光纤差分模式群时延、光子灯笼、少模光纤长周期光栅的基础上,对基于少模光纤的微波光子滤波器的理论和实现方法进行了深入研究。本文主要工作如下:首先对少模光纤的结构、分类和模式理论进行了介绍,推导了模式正交性,并对微波光子滤波器的原理和模型进行了阐述,对微波光子滤波器进行了分类,叙述了其主要性能指标。其次介绍了光子灯笼的结构,对选用的模式选择性光子灯笼进行了测量。研究了微波光子滤波器的系统理论,计算了四模阶跃光纤的差分模式群时延,并利用光子灯笼作为模式复用器以及解复用器,搭建了少模光纤的微波光子滤波器实验系统,测量系统中不同模式的时延,并对形成的微波光子滤波器进行利频谱测量,得到了FSR为0.7GHz的不同抽个数的滤波器。接着介绍了少模光纤长周期光栅的模式耦合理论,对光栅的参数特性进行了分析,研究了周期、折射率调制深度与长度对光栅透射谱性能的影响。将少模光纤长周期光栅作为模式转换器,形成了光真延迟线,刻制了能激发不同模式的少模光纤长周期光栅,测量了刻制的光栅模式转换情况。搭建了基于少模光纤长周期光栅的微波光子滤波器的实验系统,测量了不同模式形成的微波光子滤波器的频谱图,实现了FSR为8GHz的三抽头滤波器。最后,对文章的主要内容和工作进行总结归纳,对基于少模光纤的微波光子滤波器的研究进行了进一步展望。