该文根据双面金属包覆介质波导的导模有效折射率有可能小于空气的折射率的色散特性,首次提出了在不用棱镜、光栅和其他器件的情况下将光束直接射向波导表面,在入射光波矢与导模传播常数匹配情况下,实现光能与导模能量的耦合的方法.研究采用双面金属包覆介质波导是一种三层结构,中间层为介质波导,上下两层为金属,实验之前对实验结果进行了理论模拟,并给出了实验的合理参数.在此基础上,制备了金属—有机薄膜—金属—衬底和金属—载玻片—金属两种结构的双面金属包覆介质波导,并利用角度扫描的方法得到了衰减全反射曲线,实验结果与理论模拟符合的很好.双面金属包覆介质波导的直接耦合方法可以方便地激发有效折射率小于空气的折射率的超高阶膜,超高阶模有一些特殊的性质,如TE/TM模式有效折射率相等,有效折射率对波长及波导介质层厚度和折射率敏感等等.根据这些特性提出了薄片厚度测量、偏振无关的反射式电光调制器、衰减器和高灵敏度波导传感器等的实现方案,并进行了实验.