生物识别技术以其高安全性和便捷性,在移动终端中的应用越来越普遍。在这些技术中,指纹识别有体积小和成本低的优势,因此应用最为广泛。指纹传感技术主要有电容式、光学式和超声波式三大类。最近,随着用户对高屏占比和“全面屏”的显示需求增长,原有的电容式指纹传感模块由于不透明和不兼容显示等缺点而被厂商舍弃使用。随后,光学式和超声波式屏下指纹传感技术被迅速研发,但现有光学式只能在OLED屏幕下的固定区域进行识别;而超声波式由于成本高、延时大、耗电等问题未被广泛应用。与此同时,柔性屏幕和可穿戴的概念终端设备的相继出现,预示着“柔性”是新一代显示设备必不可少的特点。柔性电子设备不止需要柔性屏幕,还需要相应的柔性电路和模组配套集成。而指纹传感模组是设备实现指纹自动采集的关键器件,因此也应当向柔性可穿戴上发展。本文针对“高屏占比”和“柔性”的显示终端需求,设计和制备了基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料的光栅波导耦合的指纹传感系统。该系统可在不影响显示效果的情况下进行大面积的指纹传感,同时可使其在一定弯曲条件下保持指纹传感功能。论文工作为柔性和高屏占比显示终端的指纹传感提供了有益的借鉴。论文的主要研究内容及成果如下:（1）设计了一种基于光栅波导耦合的柔性透明指纹传感系统。首先在光线追迹仿真软件Light Tools上探究和验证了柔性波导上指纹传感的特性和弯曲条件下指纹传感的可行性。然后利用光栅耦合方程、时域有限差分方法（FDTD）,研究了光栅周期、光栅高度、镀膜层厚度等参数对光栅耦合效率的影响,并得到了优化后的器件参数。（2）基于理论仿真的器件参数利用激光干涉光刻光栅母版、模塑成型和磁控溅射等工艺制备了带有高折射率光栅结构的PDMS柔性透明波导。经过光谱测试验证了镀膜后的光栅耦合效率提高了三倍,解决了低折射率柔性材料导致低耦合效率的问题,同时保持良好的透明度。（3）实验验证了透明波导上大面积连续指纹传感的可行性,对比了不同弯曲方向对指纹传感图像的影响,获得了当弯曲轴垂直于光栅线条方向时对指纹传感的影响最小。最后使用图像传感器采集指纹图像,并利用MATLAB处理图像得到指纹特征点,与传统棱镜式指纹传感技术相比特征点总体重合率为61%。