近几年来，光通信的迅猛发展大大推动了集成光学的发展。其中，薄膜光波导可构成诸如振荡、放大、调制、偏转、传输、检测等种种有源或者无源元件，是光集成器件的基础。由于聚合物与铌酸锂(LiNbO3)和硅基半导体等光集成材料相比具有自己的很大优势，其具有成本低廉、透明性好、加工工艺简单并且成膜性好等优势。由于其经济性和实用性，人们正在致力于有机聚合物光波导材料在光电集成方面中的应用研究。论文主要是研究聚合物掺杂SiO2的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)脊形薄膜光波导。所做工作包括它的理论分析设计与工艺研究。重点是利用电磁场理论进行波导的结构设计。 论文的主要研究工作与取得的成果有： 1、基于电磁场的基本理论，分析了光波导的光传输原理，选择PDMS(聚二甲基硅氧烷)作为光波导的包层材料，PMMA作为光波导的芯层材料。 2、运用有效折射率法获得不同光波导结构尺寸的单模色散曲线。 3、运用有效折射率法获得PMMA脊形光波导的单模条件，即得外脊厚度t2/内脊厚度d及脊宽w/内脊厚度d的截止值。 4、对比有效折射率法求得的有效折射率neff与精确性高的有限差分法求得的neff，以验证有效折射率法仿真的数据可靠性； 5、分别用有效折射率法和有限差分法仿真单模电磁场在脊形光波导中的传输情况，对不同尺寸波导的电磁场及有效折射率结果进行对比并讨论不同尺寸的光波导电磁场在波导中受约束情况，获得脊形光波导的优化尺寸结构。 6、研究结果表明： (1)一定波长及一定折射率分布下，PMMA脊形光波导中的各结构尺寸若已满足单模条件时，尺寸越大，有效折射率越大，将越有助于模场限制在脊芯中； (2)由于在水平方向上芯层的折射率分布不一样，因此在满足单模条件下，弱化了外脊厚度t2尺寸对模场限制的作用，因此在设计中不须特意设计t2，紫外光漂白一段时间后折射率达到理想值后，也将从PMMA薄膜厚度变化量随光漂白时间变化的拟合曲线获取外脊厚度t2值。 7、用旋涂法涂覆PMMA薄膜平面光波导，讨论不同旋涂速度和固化时间等工艺条件对其质量的影响。 8、运用紫外光漂白法使PMMA薄膜形成脊状，并且使折射率达到设计所定值。工艺上，制定两个PMMA脊形光波导的工艺制备流程，比较不同工艺流程的工艺效果，通过实验获得科学的工艺条件。 9、运用棱镜耦合法测试PMMA平面光波导光传输特性；运用光纤与波导直接耦合装置对脊形PMMA光波导进行损耗测试，功率计测得损耗值为13dB，并进行误差分析，提出优化测试系统。