本论文的主要工作是研究火焰水解法制备的锗掺杂二氧化硅玻璃材料的紫外光敏性和光致折变现象以及由此提出的紫外写入列阵波导光栅器件的相关基础工作。首先简要介绍了波分复用技术和平面光波技术的发展,对硅基二氧化硅列阵波导光栅器件在光纤通信系统的发展做了概括介绍,详细介绍了列阵波导光栅波分复用器的结构和原理及其性能上的优化。在实验上,利用火焰水解法在国内首次制备出了硅基二氧化硅玻璃态厚膜材料,二氧化硅膜的厚度超过20μm,折射率为1.4513,材料吸收损耗小于0.1dB/cm;着重研究了锗掺杂与折射率的变化规律,制备了锗掺杂5~40mol%的二氧化硅厚膜(~6μm)材料,并利用工作波长为248nm的KrF准分子激光研究了锗硅材料的光敏性及高压载氢技术,其中包括紫外光致正负折射率变化与厚度的关系和载氢后材料的结构缺陷及其对折变量的影响等;制备的14GeO2-86SiO2材料在紫外光的照射下,光致折变相对量达到了0.341%,其消光指数保持在10-6量级,这一折变量接近于目前相关实验的国际水平。基于锗硅材料的紫外光敏性,我们提出了采用紫外写入技术在二氧化硅平面波导上直接写入AWG器件的新的制作工艺,设计了工艺流程和基本参数,讨论了一些可能的优化措施;而在紫外曝光掩模板的制作方面也有了重要突破,首次自行设计并制作出用于KrF紫外曝光的镀铬(Cr) 的石英振幅掩模板, 摸索了掩模板的阈值能量密度在1530mJ/cm2/pulse,并利用该振幅掩模板在1460mJ/cm2/pulse,6Hz和10分钟的条件下,成功地在SiO2平面波导上紫外写入了50μm+50μm的光栅,且观察到了明显的衍射光斑图样。这一成果说明,我们在距离实现紫外写入AWG技术方面只有一步之遥了。