光网络中的波分复用(WDM)系统促进了热光可调谐滤波器的应用,特别是以薄膜为基础的法布里-珀罗(F-P)结构的热光可调谐薄膜滤波器,因其结构简单、损耗小、稳定性好、配置灵活、便于和其它光电子器件集成等优点,得到广泛的研发与应用。本文对热光可调谐薄膜滤波器的结构和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备的非晶硅光学性质展开研究,研究内容如下:设计出F-P窄带单通道非晶硅薄膜滤波器。分析非晶硅薄膜的折射率和热光系数与滤波器透射率关系式,得出组成高反射率的多层介质薄膜的折射率差越大,滤波器的半波宽越小;F-P腔中的热光系数越大,滤波器的调谐范围就越大的结论。为非晶硅折射率和热光系数的理论与工艺研究提供了依据。以克修斯-莫索提方程为基础,讨论非晶硅薄膜结构与晶体硅的差异,以及非晶硅组成成分的多样性,修正克修斯-莫索提模型,建立了非晶硅有效折射率模型,推导出非晶硅有效折射率与薄膜组成成分的极化率关系式。在分析PECVD原理,及非晶硅成膜机理基础上,以麦克斯韦分子运动论为指导,建立起PECVD反应腔中的等离子运动模型,得到工艺参数(如:腔体气体的温度、压强和衬底温度)与非晶硅薄膜中各成分含量的关系式。并利用该公式,推导出非晶硅薄膜有效折射率与工艺参数关系式,该关系式为F-P薄膜滤波器的工艺制作提供理论指导。针对现阶段非晶硅热光系数的研究和测量的不足,研究了一种非晶硅热光系数的测量新方法。应用量子理论,分析非晶硅的物理性质,得到非晶硅禁带宽度与非晶硅混乱度和测量温度的函数关系,将其导入Forouhi-Bloomer(F-B)非晶折射率模型中,得到折射率与温度和波长间的函数,通过对函数求温度偏导,得到非晶硅薄膜热光系数计算公式,该热光系数计算式得到的非晶硅的热光系数与文献中报道的相近。