光波作为信息载体，在信息的传输、显示、存储以及检测等应用领域发挥着越来越重要的作用，光器件是光波信息处理中的核心技术。本论文研究了应用于光通信的平面波导光器件与液晶光器件，提出了一些新型的器件结构、器件模拟计算以及设计优化的新方法，解决了平面波导光器件与液晶光器件研制中的若干问题。 在平面波导光器件研制中，提出了高折射率差二氧化硅波导与光纤的新型低损耗连接，与现有波导单侧变窄的结构相比较，有效的降低了连接损耗，同时具有偏振相关损耗低，工艺容差性好的优点。研究了Y分支耦合器中分支顶端间距(为工艺制作方便)带来的附加损耗，提出了低损耗新型Y分支耦合器结构，并给出了相关结构参数的优化设计方法，我们的理论计算和实验测试结果均表明，该新型结构可以在常规光波导制作工艺下提高器件的指标。对于弱限制波导下多模干涉耦合器，提出了器件结构参数的新型设计方法(对于1×N型多模干涉耦合器提出了参数空间法，对于N×N型多模干涉耦合器引入了遗传算法)，提高了器件输出的均匀性和降低了器件的附加损耗。对于定向耦合器，输入与输出波导区间内两波导间的耦合会影响器件结构参数(即中心耦合区长度)的设计，一般应用束传播法多次模拟光场传输来寻找最佳的结构参数，本论文提出了定向耦合器结构参数的两种新型设计方法，我们的数值模拟和实验测试均表明这两种方法能精确快速确定出结构参数。本论文分析了Mach-Zehnder干涉仪级联形式之间的关系，提出了通带平坦化分叉复用器的新型设计方法，与现有两种方法(应用数字滤波器设计方法以及傅立叶展开法)相比较，本文提出的设计方法直观、简单。在基于级联Mach-Zehnder干涉仪的宽带器件设计中，本论文建立了定向耦合器波长敏感性的近似模型，并在此基础上提出了通过对初始结构(即不考虑定向耦合器波长敏感性的设计结果)做微扰来确定宽带器件结构参数的设计方法。 液晶作为空间光调制器在光电信息处理中有着广泛的应用。基于液晶技术实现的光器件目前开始应用于光通信领域，实现光信号的衰减、传输方向的切换以及滤波等功能。本论文在液晶光器件的模拟计算方面，提出了液晶指向矢空间分布求解的新型算法，与已有算法相比较，具有简单稳定、精度高和通用性强的优浙江大学博士学位论文点;对于液晶材料参数未知的情况，提出了用于预测液晶盒电光特性的新型近似模型，分析了己有模型的参数确定问题，新模型提高了在预测不同厚度下液晶盒电光特性的精度;提出了液晶光波传输2x2扩展琼斯矩阵的简便形式。提出了基于弱锚定平行排列液晶盒的可变光衰减器(衰减范围大、衰减曲线下降平缓以保证调节精度)，与己有液晶型可变光衰减器结构(选用特定液晶材料、两个液晶盒级联结构)相比较，本论文提出的基于弱锚定平行排列液晶盒的可变光衰减器结构简单，同时对于液晶材料无特殊要求。本论文提出了宽带(无色差)线偏振转换器(基于扭曲向列液晶盒)结构参数的新型优化设计方法，与基于己有方法得到的结果相比较，提高了器件的宽带线偏振转换性能。