随着无线通信技术的迅速发展,为了满足通信容量的需求,其工作频段必然向更高的频率拓展。而电子器件对于高频信号的传输和处理有难以克服的缺点,比如同轴电缆损耗过大,采样速率受限等。而光子器件在处理高频信号上具有电子器件难以比拟的优势,比如大工作带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等。微波光子滤波器(MPF)是微波信号处理系统的重要组成单元,它利用光学元件处理微波射频信号,具有电子滤波器所不具备的优势。本文利用硅基微环谐振器(MRR)、微盘谐振器(MDR)和马赫曾德干涉仪(MZI)等光学基本单元,实现了基于MRR-MZI结构的超高抑制比窄带宽MPF,探索了利用硅基微盘、双微环干涉产生的Fano谐振来改善MPF性能的可能性。本文的主要内容为:(1)通过对调制过程和拍频过程的数学推导,建立了基于光学滤波的MPF的理论模型,并介绍了几种典型的利用光学元件的幅度特性或相位特性来实现MPF的方案。对本文中用到的关键光学元件微环谐振器进行了较为系统的介绍,利用传输矩阵法推导出了各输出端口的幅度响应和相位响应特性,并分析了不同参数下微环几个重要参量,包括消光比、带宽、插入损耗的变化,对利用微环来实现MPF有指导意义。(2)利用硅基欠耦合微环结合级联可调的MZI实现了超高抑制比窄带宽的微波光子带陷滤波器,分别从理论和实验上证明了基于MRR-MZI结构的MPF的可行性,并分析了多模干涉耦合器(MMI)的固有分光比对MZI结构可调分光比的影响,以及该结构中微环的耦合状态对MPF插入损耗的影响。(3)提出了利用微盘来减小MPF带宽的方案,并进行了理论和实验研究。由于微盘的Q值比微环更高,因此采用硅基微盘替代微环实现更窄的带宽,并利用级联可调的MZI提高抑制比,从而有望同时实现具有窄带宽和超高抑制比的MPF。(4)利用双微环结合级联可调的MZI实现了大斜率且具有调谐性的Fano滤波器。实验验证了超高的斜率以及良好的斜率调谐和中心频率调谐性。提出了利用此Fano谐振现象来提高带通滤波器边沿陡峭度的方案。