波分复用技术(WDM，Wavelength Division Multiplexing)对于光纤通信的发展起到了巨大的推动作用，而随着密集波分复用(DWDM，Dense Wavelength DivisionMultiplexing)系统信道复用密度的提高，一种新型的光器件——光学梳状滤波器(Interleaver)应运而生。本论文对实现光学梳状滤波器的几种典型方案进行了初步的介绍和对比，基于双折射效应，提出了一种偏振相关的双折射晶体型梳状滤波器的结构和一种偏振无关的高双折射光纤Sagnac干涉仪型的梳状滤波器结构。根据Jones矩阵理论，给出了偏振光的矢量表示，推导了几种主要光学元件的Jones矩阵和两种不同梳状滤波器结构传输函数，选用不同的结构参数，对其进行了大量的数值模拟。分析了晶体型梳状滤波的基本原理，提出了一种三阶晶体级联实现平顶滤波的结构方案，对四个功能单元分别进行了设计，给出了各晶体的结构参数，对一、二、三级晶体的滤波性能进行了对比。对器件设计存在的几个问题进行了讨论，针对信道间隔小，晶体尺寸大的问题，提出了一种模拟波片的结构；计算了偏振相关损耗的大小；提出了一种温度补偿的方案。提出了两种高阶的高双折射光纤(HBF，High Birefringent Fiber)Sagnac干涉仪的平顶梳状滤波实现方案，探讨了几个影响因子对传输光谱的影响，最后在理论研究和数值模拟的基础上对各种不同的Sagnac干涉仪结构做了相关的实验，验证了推导的传输函数和波长间隔表达式的正确性，并且采用二阶Lyot型的方案实验实现了平顶的梳状滤波。