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宽带、大容量、高传输率光通信网络对光电器件提出了更高的要求。集成光学平面波导器件性能稳定、功耗低、集成化高和体积小,满足了光通信发展的需要。利用离子交换工艺制作玻璃光波导是平面波导技术中一种重要的工艺,具有传输损耗小、与光纤匹配良好、制作工艺简单、成本低等优点。本论文围绕离子交换波导基平面波导的研究,完成了离子交换过程理论研究;具体的试验工艺过程;交叉波导的优化设计;波导跟工艺条件的分析。具体包括以下内容:首先简单介绍了离子交换原理,在此基础上提供两种离子交换制备光波导的方法。然后讨论了离子交换导致的玻璃参数改变,包括极化率、体积和应力。最后建立了离子交换的理论模型,在离子浓度扩散方程的基础上,计算了制作平面波导的一维扩散方程。其次研究了离子交换的具体实验工艺过程。重点研究离子交换的材料和实验条件,包括玻璃的选择,作为掺杂离子源的熔盐,熔盐的熔点温度和离子交换的温度。在他人相关研究基础上,通过大量实验确定了本文的工艺条件参数。介绍了本实验所采用的实验设备和具体的实验过程。最后,讨论了离子交换制作的平面波导的测试方法接着分析了集成光学中的一个重要单元-交叉波导。提供了分析波导交叉问题的一般方法。采用基于帕德算子的有限差分宽角传播法（FD-BPM）模拟。交叉波导的串扰和损耗跟交叉角和交叉节点的形状有关。首先讨论了交叉角度对串扰和损耗的影响,给出了设计交叉波导单元的范围;然后,考虑到实际交叉单元需要X形交叉结跟S形弯曲波导相结合,分析并优化设计了S型弯曲波导;最后,在一定波导参数的情况下,通过梯形化扩大交叉区的面积,模拟仿真出了低损耗、低串扰的交叉单元。最后,对Ag+-Na+和K+-Na+离子交换反应在K9和BK7玻璃上制备的平面波导进行了分析。改变混合熔盐中AgNO3和KNO3的质量比及离子交换时间T进行热离子交换。控制混合熔盐的成份、配比和离子交换的时间,得到特定表面折射率(最大折射率nmax)、折射率差△n和扩散深度的波导,△n误差范围在10-2数量级,扩散深度在3μm;根据得出的结论,设计了工艺条件,得到了预期的波导参数指标。