本文对国内外塑料光纤耦合器的研究现状和发展势态做了全面深入地研究，确定了以1×N漏斗形混合棒塑料光纤耦合器和2×2塑料光纤耦合器为研究方向。 本文全面系统地介绍了塑料光纤耦合器的研制方法，分析比较了这些方法的优缺点，在此基础上重点讨论了混合棒塑料光纤耦合器。 本文采用光学寻迹法对1×6漏斗形混合棒塑料光波导进行数值仿真，得到了漏斗形混合棒塑料光波导的分支光功率和损耗随长度变化的规律。仿真结果表明，漏斗形混合棒耦合器的分光比完全是均匀的，混合棒光波导的长度应选取在24mm～28mm的区域内。 本文还对1×7锥形混合棒塑料光波导进行了数值仿真。通过与1×6漏斗形混合棒塑料光波导的仿真结果相对比，发现锥形混合棒耦合器不仅均匀性比漏斗形混合棒耦合器差，而且分支光功率也比1×6漏斗形混合棒耦合器少，因此，漏斗形混合棒耦合器是一种高性能的耦合器结构。 本文还提出了两种优化漏斗形混合棒塑料光纤耦合器的方案：“椭圆形”方案和“镀膜方案”，并且通过数值仿真验证了两种方案都大大提高了漏斗形混合棒耦合器的性能。 最后，本文也对2×2塑料光纤耦合波导进行了数值仿真和实验，找到了塑料光纤耦合波导的分支光功率和损耗随长度变化的规律。实验数据和仿真结果基本一致。 在制备2×2塑料光纤耦合器的过程中，探索出了一套采用超声熔融法制备塑料光纤耦合器的方法，成功地研制了性能良好的2×2塑料光纤耦合器，其各项性能指标已经达到目前国外同类耦合器产品的水平。