本文研究了非线性机制中的反向准位相匹配理论,探究了掺镁铌酸锂波导(MgO:PPLN)中光波与物质作用的反向准位相匹配耦合波方程,及其光波传输特性。结合反向频率准位相匹配的特点,设计出两种新型光学器件方案,一种是对通信c波段和可见红光都适用的双向可调光开关方案,另一种是通讯c波段适用的多平顶带通光滤波器方案。文章中提出纳米振子的概念,其为器件组成的关键,对其光学传输性能进行了模拟计算和分析,得到了这两种器件相关的性能参数,为全光网络器件的设计应用提出了新的思路、意义和价值。新型全光可调光开关的主要材料为掺镁铌酸锂波导(MgO:PPLN),以中心信号波长设置在1550 nm为例,对应闲置光波长为730 nm,纳米振子的非线性系数周期为数百纳米。无论对信号光还是对闲置光,其输出光谱中均会形成两个平顶双峰,通过控制光功率的改变引起光谱中的双峰变化,透射率急剧变化的窗口为实现开关功能提供了条件。以3.64 cm的波导长度为例,对应波长1549 nm和1551 nm的信号光,其光开关效应的消光比达到8 dB。新型多平顶带通滤波器同样利用了掺镁铌酸锂纳米振子波导,其信号光输出光谱上会形成三个平顶峰,根据控制光功率的不同,平顶峰的带宽范围发生变化,对信号光的选择产生影响。该多平顶光谱还与波导结构的长短,以及波导内纳米振子的数量有关。以3.64 cm的波导长度为例,带通滤波器的透射带宽度在1.3 nm至1.1 nm的区间内变化,而禁带宽度在0.1 nm至0.4 nm的区间内变化。