光滤波器就是光频（或光波长）选择器件，它可以从众多的波长中挑选出所需的波长，而除此波长以外的光将会被拒绝通过。它可以用于波长选择、光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用／解复用。应用最广泛的是基于F-P腔原理和光纤光栅原理的光滤波器。
凡是能够选择光频的技术，原则上都可用于制造光滤波器。光滤波器基本是由以下理论构筑其理论基础。
1、角色散理论
由光学理论可知，光栅和三棱镜是一种典型的角色散元件。当多种波长的混合光通过这些元件时，就会发生衍射，由于衍射角的不同，可使混合波发生分离，从而获得单一波长的光。
a.光栅的分光原理
从光纤输入的混合波（λ1、λ2、λ3），经过透镜（L1）准直后射向光栅，不同波长的光信号由于衍射角不同，经过透镜（L2）聚焦在不同的位置上，并将光信号耦合进不同的光纤中进行输出。这就是光栅的分光原理。
b.棱镜的分光原理
它的工作原理是：含有多个光波长的信号的光，经透镜准直后，通过三棱镜将光分离，分离后的光再经过另一透镜聚焦并耦合进相应的光纤中进行传播。众所周知，不同波长在同一种物质中的传播速度是不一样的，也就是说折射率n（n=c／V）随波长而变。若选用dn／dλ，大的材料作棱镜，就可以得到大的角色散本领和高的色分辨本领。
此外，若使棱镜面的宽度适当增大并尽可能减小准直透镜的直径，就可获得性能的分光效果。以上系统中的透镜，可以用自聚焦透镜来代替，其效果完全一样。
2、干涉膜滤波原理
干涉膜的结构如附图所示。它由两种折射率（n）大小不等的介质膜交替叠加而成。其厚度为1／4波长，通过介质膜的不同选择构成长波通、短波通和带通滤波器。高折射率层反射的光线其相位不会偏移，低折射率层反射的光线其相位偏移180度。通过每层薄膜界面上多次反射和透射光的线性叠加，当光程差等于光波长时，或是同相位时，多次透射光就会发生干涉，同相加强，形成强的透射光波，而反相光波相互抵消。通过适当设计多层介质膜系统，就可得到滤波性能良好的滤光片。
干涉膜滤光片的每一层薄膜类似于法布里-罗（F-P）腔。众所周知，法布里一泊罗腔的选频特性是基于在腔内形成驻波。通过腔长的控制来控制谐振波的多少，当腔长很短时，只允许几个甚至于一个波存在。由于干涉膜是多层结构，从而可以达到对多种波长的选择。
总之，利用干涉原理，就可设计出滤波器。例如马赫一曾德（Mach-Zahnder，M-Z）干涉结构就可作光滤波器，如附图所示。输入信号光功率Pin经个3dB耦合器后，等分为P1和P2两部分。由于路程差不同，当到达第二个3dB耦合器时，相位差将决定合成后输出光的强度。同相加强，反相相消。因此，只要调整光波导的长度，便可选出所需要的波长。
3、耦合模滤波原理
当两根单模光纤通过熔融拉锥而使其芯部很接近时，在锥形的腰部，其中一根光纤中传输的多波长信号，其基模（芯模）将会通过消失场变为耦合模。而耦合比的大小由锥形几何尺寸分布所决定。当某一波长有较大耦合比时，就可从混合波中分离出来，从而达到光滤波作用。单模光纤方向耦合器作c光解复用器就是利用这种原理。
基于干涉原理的滤波器：熔锥光纤滤波器、Fabry-Perot滤波器、多层介质膜滤波器、马赫-曾德干涉滤波器。 基于光栅原理的滤波器：体光栅滤波器、阵列波导光栅滤波器（AWG）、光纤光栅滤波器、声光可调谐滤波器。 按照选频特性可以分为带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器、高通滤波器以及梳指形滤波器；从选频功能区分可分为固定光频滤波器和可调光滤波器；若从结构上划分，光滤波器的种类很多，如薄膜滤波器（TFF）、阵列波导光栅（AWG） 滤波器、光纤布喇格光栅（FBG）滤波器、全息光栅滤波器、光子晶体滤波器，以及这些结构混合型的滤波器等等。
光滤波器除在光纤通信、光网络中应用之外． 还在民用高科技产品中有广泛的应用，如电视机、照相机、 手机中的光电显示，在激光及光电子技术中，在航空、 航天、卫星技术等诸多领域都有重要应用。
