近年来硅基光子集成技术迅速崛起。由于硅基波导较高的偏振模色散,片上偏振管理对硅基光子集成回路尤为重要。基于起偏器的偏振滤除方案因其具有实现简单、成本较低以及有利于提高片上集成度等众多优点受到广泛的关注。本文以硅基波导光栅为基础提出并设计了数种低插入损耗、高消光比、小尺寸的片上起偏器。本文的主要研究内容和创新点如下:1.利用亚波长波导光栅设计两种基于垂直/水平非对称定向耦合器的横电（TE）/横磁（TM）模起偏器。为提高起偏器的工作带宽并减小器件尺寸,构建了一种折叠型的紧凑级联方案。数值分析结果显示TE起偏器在1550nm波长的插入损耗为0.13d B,消光比为37.64d B且30d B带宽可达到220nm而尺寸仅为22μm;TM起偏器在1550nm波长的插入损耗为0.4d B,消光比为37.73d B且30d B带宽可达到62nm,尺寸为40μm。可以看出所提出的两种起偏器具有较好的带宽特性和消光比、可比拟的器件尺寸和插入损耗。2.提出一种基于槽波导布拉格光栅的TM通起偏器。通过在槽区设置布拉格光栅使器件在很小的尺寸上实现了大消光比和工作带宽。同时为减小插入损耗,在输入和输出端设计了模式转换器。数值模拟显示该起偏器在1550nm波长的插入损耗为0.26d B,消光比为36.2d B且30d B带宽可达到113nm,光栅区域尺寸仅13μm。可以看出该设计实现了高偏振消光比、小尺寸的同时插入损耗也保持在较低的水平。为降低布拉格光栅起偏器的反射回输入端的光的强度,本文还提出一种基于反向模式变换布拉格光栅的TM起偏器。通过将反射模式转变为高阶模式并利用模式截止条件使之变为辐射模式泄露到包层空间以降低反射。分析结果显示该器件在中心波长1550nm具有极低的插入损耗～0.08d B,消光比为51.83d B,40d B带宽为48.34nm。同时,在中心波长处的反射损耗降到-12.6d B,这大大减小了反射光对其他器件的影响。据我们所知,该器件设计思路可为设计实用型布拉格光栅起偏器提供理论参考。