该论文中提出了一个三维理论模型,成功的揭示了准波导和棱镜-薄膜耦合器结构中光波的传播规律,而多波干涉理论和多重散射是这一理论框架的基础.文中首先建立了准波导中光波的线性传播理论,并将其用于解释此结构中的有关实验现象.而后借用准波导理论成功地将其移植到棱镜薄膜耦合器中,问题的关键是将棱镜-薄膜耦合器的两层介质等效为"单层介质",发展了棱镜-薄膜耦合器中光波的线性传播理论,该理论也成功地解释了在棱镜-薄膜耦合器实验中观察到的各种现象.另外,将两种结构中光波的本征模区分为三类:即腔模、泄漏模和简并模,它们分别从不同侧面反映了这两种结构的模谱特性.在研究和理解前人已有的实验现象的基础上,该论文中对准波导中光波的线性传播进行了一些更加全面的实验研究,其中包括首次观察到准波导结构的完整的m-线,和发现了反射光斑中的暗线这一以前未曾报道过的现象,并利用已经提出的理论模型成功的阐明了这些现象产生的原因.根据己发展的准波导和棱镜薄膜耦合器理论、又提出一种简单且有效的确定薄膜光学损耗的方法.该方法可以区分光学损耗的两种来源:即表面的粗糙度引起的表面散射以及包括体散射和体吸收共同作用的体损耗.最后进一步发展了光波在准波导和棱镜-薄膜耦合器中的非线性传播理论,并对棱镜-薄膜耦合器中出现与准波导中类似的光学双稳现象进行了预测.此外,揭示了准波导和棱镜-薄膜耦合器结构中的光学双稳归属于散射型的波矢失配机制.并对两种结构中的光学双稳的相似性和差异性进行了具体的分析.