随着信息化时代的来临,人们对光电子器件有更高的需求,例如可调谐滤波器,生物传感器,光频率梳滤波器等。器件性能优、低成本、小型化和易集成等优点成为研究的重点内容。光滤波器作为光通信技术的主要组件,其中薄膜光学滤波器由于其较低的偏振相关损耗,高的信道隔离度和较好的热稳定性以及其制备工艺成熟等优点,是使用范围较广的滤波器件。而由环形腔波导结构制造的各种器件也成为热门研究,例如滤波器,生物传感器,逻辑门,电光调制器等。这两种类型的滤波器为光电子器件提供了更多的发展空间。本文主要研究两种类型的滤波器,一种是基于铌酸锂的多层膜滤波器;另一种是基于铌酸锂的谐振腔滤波器。利用传输矩阵法和MATLAB软件对两种类型的滤波器特性进行了详细的研究与分析,在此基础上提出了电光可调的多层膜滤波器和高品质因子的跑道型双环谐振滤波器,并对其光谱特性进行了研究,主要内容包括:1、归纳总结了薄膜光学滤波器和高品质因子环形谐振器的国内外研究现状,详细介绍了薄膜光学和光波导的基础理论,利用传输矩阵法得到单层膜和多层膜的传输矩阵。利用光波导模式理论和有效折射率法对脊形波导结构进行了分析,得出了模式的特征方程及单模传输条件。2、利用传输矩阵法对铌酸锂/氟化镁多层膜滤波器进行了理论分析和MATLAB仿真,研究讨论了通带和阻带滤波器的光谱特性,以及相关参数对反射光谱的影响。基于铌酸锂的电光效应,分析了电光可调谐多层膜滤波器的光谱响应,利用磁控溅射法和刻蚀法制备了多层膜滤波器结构,并对其性能进行了分析。3、利用有效折射率法分析了空气/铌酸锂/二氧化硅组成的脊形波导结构,给出了TE模式和TM模式的单模条件,设计了环形波导谐振器的脊形波导结构。利用微环谐振器的工作原理给出单环单波导及单环双波导传输矩阵,提出了基于铌酸锂的高品质因子的跑道型双环谐振器并分析其传输特性,着重分析传输因子、耦合因子以及场衰减系数对其光谱特性的影响。基于铌酸锂的电光效应,研究了电光可调谐的跑道型双微环谐振滤波器,并得到可调谐范围及调谐速率。