由于引入优化算法进行辅助设计,光子晶体功能器件的设计性能已逐渐接近理论极限,那么怎样将设计的结构完美的制备出来,是现阶段光子晶体功能器件研究亟需解决的重要问题。本论文主要研究光子晶体功能器件在SOI材料上的高精度制备技术,解决了制备过程误差难以控制的问题,制备了高精度的滤波器、能量耦合器和分束器。针对光子晶体功能器件制备过程中器件制备精度难以精确控制、器件表面与侧壁粗糙度较大等问题,通过系统性分析和优化光刻曝光技术(光刻胶厚度、曝光时间、显影时间、后烘温度与时间)、电子束曝光技术(曝光胶厚度、加速电压、光阑孔径、曝光剂量)与ICP刻蚀技术(物理轰击功率、线圈功率、腔内压强、气体流量),获得了能够稳定实现6nm电子束曝光分辨率的关键技术参数以及高精度的刻蚀技术参数,从而将器件的制备误差控制在±10nm以内。针对一维光子晶体滤波器存在的带宽亟需拓展与超窄滤波需求等问题,利用遗传算法与传输矩阵法对不同厚度光子晶体结构叠加构成的异质结构滤波器进行了优化分析,得到一种反射滤波带宽为0.531～2.5w0的设计方案,中心频率w0的透射窗口的半高宽达到了10-9α90,然后依据设计结果采用优化后的制备技术制备了该滤波器结构,测试结果表明在1150-1650nm波长范围内仅在1550nm附近存在透射峰,信噪比达到了17dB以上,透射峰的半高宽为0.5nm。基于修正后的表面波干涉理论,利用遗传算法与时域有限差分法结合对波导修饰面的参数进行优化,得到了高效率能量耦合器(耦合效率均在93%以上)和角度可控的能量分束器(各个分束角度分别为8.5°、17°、27°)的设计方案,接着依据优化后的制备技术对光子晶体能量耦合器与能量分束器进行制备,测试结果表明能量耦合器在入射波长为1550nm的损耗仅为1dB,在1542nm～1564nm波长范围内能量损耗小于4dB；能量分束器分束角度分别为10.02。、18.54°、27.40°,验证了光子晶体角度可控分束器的可行性。本文通过对实验制备技术各个环节进行系统的分析与研究,为高精度微纳米光子器件的加工技术提供了重要的参考依据,设计制备的光子晶体功能器件为光子集成芯片的发展提供了重要的理论与实验参考。