平面光波光路器件 (PLC)在光通信领域的应用越来越广泛。而耦合封装技术是 PLC器件开发过程中的关键性技术。耦合封装过程中需要解决的核心问题是解决传输光纤与PLC芯片波导的模场失配以及折射率差异。设计恰当的渐变折射率波导是同时解决这两个问题的最佳选择。 本文首先确立了适用于平面光波光路芯片的数值模拟方法：时域有限差分方法(FDTD)作为主要的数值模拟手段。接下来，通过对渐变折射率(GRIN)光学理论的探究建立了设计GRIN透镜的理论基础。在此基础上，通过对GRIN透镜设计参数的分析得出了最恰当的设计参数并通过FDTD方法得到了理想GRIN波导的传输特性以及耦合效果。而后分别对目前使用较广的锥形透镜光纤 (TLF)以及楔形透镜光纤 (WSF)进行了理论分析和数值模拟，深入研究了光波在这两种光纤中传输的特性并通过实验对这两种光纤用于光纤—PLC芯片耦合的优缺点进行了探讨。最后，在现有商用透镜的基础上进行合理的加工得到了恰当属性的GRIN透镜器件，通过实验测得了 GRIN 透镜的耦合特性。从而验证了理论模型以及数值模拟结果的正确性。