铌酸锂晶体具有优良的声光、压电以及非线性光学特性,其中Y切铌酸锂具有较高的机电耦合系数,可以有效地激发声表面波,因此是制作声光制器的首选切向之一。另一方面,利用薄膜结构可以更好地限制声表面波的传输。因此,在铌酸锂薄膜材料上制作波导声光调制器,不仅可以充分利用材料的性能,还能利用结构的优势进一步提高器件的调制效率,降低插入损耗。本课题针铌酸锂薄膜光波导声光调制器进行了一系列理论和实验研究,所获成果具有重要的理论意义和实用价值。本论文所开展的工作包括:一、铌酸锂薄膜波导声光调制器的设计,1)材料的选择-综合考虑光波导和叉指换能器对材料的要求,选择0度Y切铌酸锂单晶薄膜作为初始材料;2)光波导的设计-选择MZ型波导为基本制作单元,MZ波导工作区两臂的中心间距15μm,长度1.8mm,线宽4.8-5.5μm,对输入输出端Y分支结构进行了优化;3)叉指换能器的设计-叉指宽度设为7.5μm,叉指长度设为1mm,中心间距为15μm,电极厚度为300nm,叉指对数为8。二、铌酸锂薄膜波导声光调制器的制作,1)使用缓冲质子交换技术制备平面光波导。缓冲液浓度分别为1.5%,2%,3%,在同一温度（245℃）下交换不同时间（32h,54h,70h）制备出平面光波导,用棱镜耦合法测量了所制备的平面光波导的折射率分布,计算出其波导深度（1.6μm,1.8μm,1.3μm）;2)对不同浓度下交换获得的样品进行了抗腐蚀性能研究,结果表明浓度为3%的缓冲液有利于光波导的制作。最终选择MZ光波导的制作条件为3%浓度的缓冲液中245℃下交换90h,360℃下退火4h10min。三、铌酸锂薄膜波导声光调制器的光学性能表征,1)测量光插入损耗,利用端面耦合测试系统,测量了一系列光波导的插入损耗,其中最小值为1.7d B,符合低损耗的标准（Insertion Loss＜2 d B）;2)观察近场模式,利用红外CCD采集波导端面输出的模斑图,近场模斑图表明多种线宽下的波导中存在多模现象,会影响器件的性能,通过进一步退火可以改善多模现象;3)调制效率,由于实验设备的限制,只能通过观察MZ波导两臂的光强分布来判断其调制效率的高低。本文利用缓冲质子交换技术成功在Y切铌酸锂薄膜上制备出了MZ型光波导,损耗可低至1.7d B,为下一步波导声光调制器的制作奠定了基础。