铌酸锂脊形光波导由于具有优异的电学和光学特性,在电光调制器、微型谐振腔、光电传感等领域具有重要的应用。针对目前国内外制备脊波导器件存在传输损耗大、制备成本高以及工艺过程复杂、繁琐等问题,本论文在理论分析和仿真的基础上,提出了一种基于退火质子交换工艺(APE)结合金刚石划片切割技术制备脊波导的新方法。实验测试过程中重点研究了脊波导传输损耗和模场特性,具体研究内容如下:论文首先介绍了铌酸锂晶体的光学特性和LiNb03光波导制备技术的发展现状。通过建立波导区域折射率分布物理模型,确立了质子交换条件与折射率分布间的内在关系。在此基础上,利用有效折射率法分析了脊波导的单模截止条件,获得了最佳的波导尺寸。进而,利用有限元分析法对所设计波导结构的模场特性进行了仿真分析。实验中,研究了退火质子交换制备工艺,并利用精密切割技术制备出了LiNbO3脊波导。分析了影响切割质量的关键因素,通过优化刀片参数、切割速度等因素进一步提高了脊波导质量。此外,我们搭建了测试平台对该脊波导的传输损耗和近红外光传输模场进行了测试分析。实验结果显示,该脊波导可以将近红外光很好的限制在波导中传输。对于1064nm波段的脊波导,质子交换时间在1hr33min,宽度为4μm时,传输损耗最低可达0.49dB/cm,而对于1550nm波段的脊波导而言,质子交换时间在2hrs7min,宽度为8μm时,传输损耗最低,最低为 0.31dB/cm。