本研究报告围绕LiNbO3、SiO2和半导体纳米线的集成型光波导，开展了以下研究工作： 利用缓冲质子源(苯甲酸中掺入一定量的苯甲酸锂)在Z切LiNbO3基底上制作了质子交换平面光波导，得到了不同掺杂百分比(0.5mol％，1.0mol％和1.5mol％)的缓冲质子源质子交换波导的有效扩散系数及折射率分布。随着质子源中苯甲酸锂的摩尔含量逐渐增加，质子交换的有效扩散系数呈指数衰减以及波导表面折射率增量线性递减。研究了有效折射率的稳定性特征，并与用纯苯甲酸制作的光波导进行了比较，利用缓冲质子源制作的LiNbO3光波导的稳定性明显优于纯苯甲酸制作的光波导。研究缓冲质子源的波导制作规律及其光学特性对制作高质量的波导及器件具有重要的指导意义。 利用退火的质子交换法在MgO：LiNbO3和LiNbO3两种材料上制作了光波导，得到了质子交换的扩散特性以及光波导折射率分布的退火规律.通过X射线衍射、OH-红外吸收谱方法研究了MgO：LiNbO3和LiNbO3质子交换光波导的结构特征及其与退火参数的关系，对MgO：LiNbO3和LiNbO3光波导光学和结构特征的结果进行了分析和比较。该研究结果有助于设计和制作具有高抗光损伤能力的MgO：LiNbO3光波导电光及非线性光学器件. 采用热极化的方法研究了SiO2脊形条波导的电光和非线性效应，通过优化热极化工艺过程参数以及SiO2脊形条波导的结构，提高SiO2的线性电光系数和二阶非线性系数；设计和制作出一个SiO2脊形波导Mach-Zehnder型电光调制器，热极化后的材料的电光系数为0.05pm/V，消光比高于17dB。研究并应用SiO2波导中极化引起的电光及非线性效应，可实现SiO2波导电光调制器、光开关等重要的集成光学器件，降低光纤通信中光器件的成本。 利用高温蒸融和激光烧蚀等方法生长了硅、锗、ZnO等半导体纳米线和纳米带状结构，并利用扫描电镜和透射电镜以及x射线衍射等方法对所生长的纳米线进行了表征。通过优化和改进已有的纳米线生长方法，制备了具有光学质量的半导体准一维纳米激光材料，研究这些材料的光学及发光特性，为进一步分析半导体准一维纳米材料的发光机理以及纳米激光器的研究提供了高质量的准一维半导体纳米材料。研究和开发基于半导体准一维纳米结构的光器件，对推动微光子学、高密度光集成、高密度信息存储、生物医学和光传感等领域的发展具有重要意义。进一步的研究工作有望在一维纳米微光子学和光电子学等等领域得到重要应用。 以上工作为改进现有材料的集成型光波导器件以及开发和研制具有更高集成度的纳米尺度光波导提供一定的物理和实验基础。