随着电子技术的不断发展,作为信息载体的电磁波环境的日益复杂,声光器件以小体积、大带宽、高频率分辨率、低驱动功率的特点在频谱分析领域显出其独特的优势。质子交换工艺将引起铌酸锂材料中非寻常光折射率的显著增加以及声表面波速度的大幅下降,这样就使得用质子交换工艺在铌酸锂材料上形成的波导同时对光波和声波能量起到很强的约束作用。并且,在X切质子交换铌酸锂波导中,TE模为导模,TM模为泄漏模,因而在上述波导中的共线声光作用将引起从导模到泄漏模的转换。基于上述现象,本文提出用X切质子交换铌酸锂沟道波导作为声、光波导的结构方案,并利用波导中的共线声光作用实现频谱分析。本文分析了X切质子交换铌酸锂波导的声光特性、波导中共线声光作用原理及其耦合效率,在此基础上进行了参数设计,确定了质子交换工艺条件,并以叉指换能器的输出特性以及δ函数模型为依据设计了叉指换能器的指宽、指间距以及叉指对数。以苯甲酸为交换源进行了质子交换工艺实际操作,经过多次实验,对铌酸锂波导的声光特性受质子交换工艺以及退火条件的影响有了深入了解。先后采用三种不同的X切铌酸锂材料分别进行质子交换平板、沟道波导的工艺制作,并对部分波导进行了退火,交换、退火前后分别进行相关测试,整理实验数据,分析讨论后对工艺方法提出可行的改进意见。最终制作成功质子交换铌酸锂平板波导。