进入21世纪以来,光通信因具有高带宽、高速率等优势获得了迅速发展,广泛应用于基站前传和城市主干网络等方面。光通信器件正在向高度集成化发展,器件的设计必须考虑尺寸问题。光子晶体具有光子禁带和光子局域两大特性,并且尺寸极小。以光子晶体作为材料的通信器件性能优良且尺寸极小,成为光通信的研究热点。光通信器件中,光学滤波器是实现波分复用的关键器件,能够使有限的频谱资源得到充分利用。目前已有不少学者提出基于环形谐振腔的多通道光子晶体滤波器,但这一类滤波器的透射率都相对比较低,提高这一类滤波器的透射率具有重要现实意义。此外,光波有明显的衍射极限,因此设计合理的光子晶体波导出射端结构以提高出射光的定向性和辐射距离,对降低光波在器件间传输的能量损耗具有重要价值。本文基于二维三角晶格光子晶体设计了环形腔多通道滤波器,该滤波器由1个主波导、4个三角形环形腔、4个复合型下载波导组成。每个三角形环形腔的三个顶角都分别有一个控制介质柱用于控制环形腔的谐振波长。每个环形腔都有三个谐振波长,复合型下载波导可以过滤掉其中两个波长较小的光波,使得波长最大的光波单模输出。时域有限差分法仿真分析结果表明,该多通道滤波结构的四个通道能够分别高效输出波长为1550nm、1560nm、1570nm、1580nm的单模光波信号,每个通道都具有98.5%以上高透射率。本文还基于表面波调制原理设计了光子晶体波导出射端结构。首先在波导出射端表面引入多个微腔,然后通过破坏出射端最外层介质柱结构（半径及位置）,使出射端产生表面波并与直接出射光相干叠加实现定向辐射,最后优化最外层介质柱半径和平移距离以及调制区域的长度等,获得了尺寸极小、定向效果优良的出射端结构。时域有限差分法计算结果表明,该出射端结构能够使出射光的传输距离增大到添加该结构前的四倍以上,出射光发散角度也很小。该结构尺寸极小,为6.05μm×6.62μm,其中出射端表面波调制部分的尺寸仅为1.37μm×6.62μm。