导模共振滤波器是应用亚波长光栅的衍射特性制作的一种光器件。自从导模共振效应被提出以来,导模共振滤波器受到了广泛的关注并得到了大量的研究。光学滤波器是光通信系统中极其重要的器件,尤其是适于集成化的亚波长器件。在通信、互联网呈爆炸式增长的今天,像云计算和移动通信发展到4G阶段,都对信息传输的带宽提出了更高的要求。而要打破带宽的瓶颈,就目前来说人们还是把希望寄托在光网络上。其中,利用衍射光栅的导模共振效应来制作滤波器具有很大的发展空间。本文首先针对一维导模共振滤波特性进行了研究并对器件进行了设计；接下来又对二维、三维衍射结构分析方法与非偏振导模共振滤波器进行了研究。本论文主要工作与创新成果如下：1.研究了一维导模共振滤波器的基本原理和物理模型,对严格耦合波理论进行了推导建立了一维导模共振滤波器的理论模型,利用MATLAB编写了可用于分析一层和多层一维导模共振滤波器的程序。2.分析了一维导模共振滤波器的共振波长漂移特性,提出了在一维导模共振滤波器各种规格参数发生变化时共振波长发生规律性漂移的现象；分析了一维导模共振滤波器共振波点处调制区场强与共振线宽的之间的关系,提出了调制区场强与共振线宽的反比变化关系。3.优化设计了一种基于亚波长二元衍射光栅结构的认证与识别系统,利用一维导模共振滤波器的波谱特性和简单而灵活的结构使得这种识别系统拥有更可靠的结构和不可复制的安全性；参与设计了利用一维导模共振滤波器制作的高效率的光纤耦合器件、非偏振的导模共振滤波器、分波合波器件。4.研究了三维亚波长介质衍射结构的理论发展过程,比较了一维与三维介质衍射结构模拟仿真的时间,提出了现今在设计三维导模共振滤波器时仍然存在着收敛性差和耗时过长的问题。