随着光通讯、光计算和光传感等的迅猛发展，方便廉价地制作高集成度的光子器件已成为越来越迫切的需求。由于具备光场约束能力强、传输损耗低、大比例倏逝波传输、亚波长直径长距离相干传输、大波导色散和高表面能量密度等良好的光学特性，微纳光纤已成为构筑小尺寸光子器件的理想材料，近年来引起了越来越多研究者的青睐。 本文的研究采用性能优异且价格低廉的聚合物作为材料，通过一步拉制法制作聚合物微纳光纤，研究它们的光学传输性能，并利用这些聚合物微纳光纤组装各种光子器件，探讨它们在光学方面的潜在应用。研究结果概括如下： （1）聚合物微纳光纤：所研究的聚合物微纳光纤是通过一步拉制法，从聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）溶液或熔融态的聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）中拉制所得。通过光学显微镜和扫描电子显微镜观测，发现这些聚合物微纳光纤具有良好的表面光滑度和直径均匀性，且机械性能比较好，直径小至205 nm。利用精密波导调节架实现倏逝波耦合，发现聚合物微纳光纤具有良好的光传输性能，非常适合于构筑光子器件。 （2）三维光子器件：利用显微操作系统，将聚合物光纤在三维空间内交叉叠加，组装出了2×2、3×3、三角形、不等号形和井字形等结构，并通过倏逝波耦合，研究了光在这些结构中的传输和分配情况，实验表明这些小尺寸结构具有较低的插入损耗（低至0．76 dB），可以在三维空间内实现光的传输与分配。此外，还利用Rsoft软件模拟了两根聚合物光纤间的耦合情况，定量研究了耦合效率与交叉角度或线间距离的关系。 （3）全光逻辑器件：研究了3×3结构的三维构形，利用Rsoft软件模拟发现，当光从不同端口输入时，端口的输出情况将发生不同的变化，不同的输入状态对应不同的输出状态，可用于实现简单的全光编码功能。对这种3×3三维结构的倏逝波耦合实验，也验证了软件模拟的结果。这种异于平面3×3结构平均分光的现象，将有望用于线基全光逻辑器件。 （4）光散射阵列：随着聚合物光纤间交叉角度的增大，光在交叉点的散射将逐渐增强。采用多根聚合物光纤大角度地交叉叠加，构筑了多个交叉点的光散射阵列结构。通过倏逝波耦合，将单色可见光输入这种阵列结构，发现各交叉点均明显地散射可见光，且交叉点处对应的光斑直径一般比交叉点直径大。当将两种不同颜色的可见光从不同端口耦合入阵列结构时，发现在多个交叉点处可以混出其他颜色的光，这在小尺寸的照明等方面有着潜在的应用价值。