光交叉连接（OXC）和光上下路复用（OADM）模块是构成全光网的核心器件，而光开关则是这两种模块的基本构成单元，在全光网（AON）中起着不可替代的作用。由于全光网对信息传递、处理速率的要求，需要响应快速、性能优良、成本低廉的光开关。近年来备受关注的有机聚合物波导光开关能够满足全光网对器件的要求，逐渐成为了国际上的研究热点。本文主要对有机聚合物波导光开关进行了理论和实验研究工作。 本文研究了有效折射率方法（EIM）以及有限差分光束传输算法（FD-BPM），并利用C++语言编写了能够对波导器件进行设计和优化的FD-BPM模拟软件。文中详细讨论了热光效应及热光开关工作机理，对已有的温度场分析公式进行了修正，同时讨论了电极与波导芯层间距对传输损耗的影响，开关时间的估算方法等。 本文设计了1×1，1×2和2×2热光开关器件结构，针对传统结构的热光开关存在着串扰大、尺寸大、驱动复杂、插损大等缺点，提出了一种低串扰热光开关，以及一种基于阵列波导光栅（AWG）结构的热光开关设计方案。并利用FD-BPM对这两种器件的工作特性进行了模拟验证。 基于有机聚合物材料电光性质，本文设计了马赫——泽德干涉（MZI）结构的1×1，1×2和2×2电光开关。提出了一种基于垂直集成的低损耗电光开关、同时提出了一种基于MZI非对称结构的低串扰电光开关设计方案。 本文最后利用旋转涂覆工艺、镀膜工艺、光刻工艺、反应离子刻蚀工艺等工艺，在实验上成功制备了有机聚合物波导光开关芯片。测试结果显示1×1光开关插入损耗约为7．68dB，消光比大于23dB，开光时间小于2．8ms。测试结果验证了设计思想，为光开关的产品化奠定了实验基础。