本论文阐述了阵列波导光栅（AWG）器件的参数优化和结构设计方法并对圆滑类梯形波导截面AWG进行了参数修正,重点分析了全聚合物AWG和硅基聚合物/SiO₂混合材料AWG的温度特性,通过参数优化设计出上述两种无热化AWG器件。本论文的主要创新点概括如下:1、应用双曲正切函数和费米函数对圆滑类梯形截面进行了“等效矩形”模拟。考虑到经过反应离子刻蚀和侧壁蒸汽回溶后得到的波导截面一般为圆滑类梯形截面,我们应用微扰法对其进行微扰分析,并分析了圆滑类梯形截面对AWG器件性能的影响。在此基础上,对AWG的参数进行了修正。2、设计了对称性和非对称性两种无热化全聚合物AWG。在对硅基聚合物AWG温度特性分析的基础上,给出了实现其无热化的方法。即应用聚合物做衬底取代原来的SiO₂衬底,提高了AWG的热稳定性。同时,通过对这种全聚合物AWG参数的优化,设计出了无热化全聚合物AWG。3、设计了硅基聚合物/SiO₂混合材料AWG。在对硅基SiO₂AWG温度特性的分析的基础上,给出了实现其无热化的方法。即应用聚合物做上包层取代原来的SiO₂上包层,提高了AWG的热稳定性。同时,通过对这种硅基聚合物/SiO₂混合材料AWG参数的优化,设计出无热化硅基聚合物/SiO₂混合材料AWG。