基于自镜像效应(SIE)的多模干涉(MMI)耦合器以其损耗低、结构紧凑、制作容差大、对偏振不敏感及带宽宽等优点被越来越多地应用于集成光学器件中。目前，制作MMI耦合器的材料主要有三种：玻璃基波导材料、聚合物材料和绝缘层上硅(SOI)材料。但基于离子交换的玻璃基波导的制作工艺与超大规模集成(VLSI)电路制作工艺不兼容，不适于现代光电集成的发展趋势；聚合物型波导的最大缺点是温度稳定性差，且采用聚合物材料和SOI材料制作MMI耦合器过程中，都需要制作专门的掩模板，为加工带来难度和误差。鉴于此，本文提出了利用数字微镜系统(DMD)来制作MMI耦合器的方案，这是一种无掩模的方法，即无需为MMI耦合器制作专门的掩模板，从而减少了掩模对准误差，降低了制作成本，提高了制作效率，为今后制作复杂的平面光波导器件提供了一种切实可行的方法，在理论和实践上都有一定的创新意义。该方法尚未见文献报道。 本论文根据MMI耦合器的基本原理和导模传输分析法讨论了基于干涉原理的三种不同类型的MMI耦合器：一般性干涉耦合器、成对干涉耦合器、对称干涉耦合器，并分别得到了其出现单像和多像的纵向位置和横向位置；以及影响MMI耦合器性能的两个因素：模式传播常数误差对成像质量的影响和模式阶数对输出脉宽及均匀性的影响。 利用DMD芯片的空间光调制(SLM)功能，本文设计了一种基于DMD芯片的无掩模光刻系统。根据这套系统，采用无掩模光刻法和全息干板法两种工艺完成了对MMI耦合器的制作。对于无掩模光刻法：首先用OptiBPM软件设计出MMI耦合器的灰阶掩模图形，然后将其灰阶掩模图形输入到DMD芯片中，DMD芯片根据其空间光调制特性，对照射到其上的激光进行调制，最后在涂有光刻胶的玻璃基板上曝光出MMI耦合器的掩模转印图形，通过刻蚀即可生成MMI耦合器；对于全息干板法：利用全息干板的折射率调制能力，通过DMD芯片的空间调制控制曝光量，使未曝光与曝光部分产生折射率差，从而形成芯层与覆盖层，这种方法无需进行进一步的刻蚀，即可制作出MMI耦合器；采用无掩模光刻法转印在光刻胶上的MMI图像还需进行进一步的刻蚀，才能形成MMI耦合器，而采用全息干板法制作MMI耦合器，无需进一步刻蚀，即可在全息干板上形成MMI耦合器。对比两种实验效果，发现无掩模光刻法的实验图形效果好，边缘锐利，全息干板法的实验图形边缘不够锐利，从而会导致器件的损耗比较大，但是其能一次曝光就形成所需的器件，无需进一步的刻蚀，能够低成本，快速制作微光学元器件。利用这套DMD系统，分别在涂有光刻胶的玻璃基板和银盐全息干板上制作出了1×2型、1×4型MMI耦合器，并从测量实际尺寸的角度对比了两种工艺方法的制作效果。 本文还分析了影响DMD系统制作精度的各种因素，其中重点分析了光路系统误差，DMD控制系统误差以及曝光及显影/定影误差，并针对各种因素提出了相对应的误差修正或补偿的方法。