中红外波段,尤其是大气窗口波段（8-14μm）是一个极具潜力的波段。中红外波导等中红外器件在光通信、光学传感、红外军事对抗等领域都有着巨大的应用前景。但多数中红外材料受限于透明波段窄以及半导体工艺不兼容等问题,这使得中红外波导的发展受到了制约。理想的波导材料需要具备高折射率、宽透明波段以及低传输损耗的特性,锗波导在大气窗口波段几乎没有传输损耗,同时具有很高的折射率。本文为了拓展中红外波导的应用,基于锗设计了一种锗和空气的混合波导结构,通过倏逝波的形式将黑体辐射产生的满足全反射条件的电磁波耦合入波导中,使这部分黑体辐射的能量可以得到很好的利用。本文的主要内容包括以下两个方面:（1）介绍了中红外波导设计过程中所涉及的基本理论,推导了平板波导模式的形成以及模场的分布情况,给出了平板波导的有限元分析过程;基于微扰理论,推导了两相邻波导之间的耦合模方程并对中红外辐射波导进行了耦合模分析;结合平板波导理论以及耦合模理论,分析了这种波导结构中的模式特征。（2）利用COMSOL模拟了大气窗口波段,黑体辐射在本文所设计波导中的耦合情况并对波导结构参数做出了优化。分析了耦合间距对波导输出功率的影响,发现了存在一个最佳耦合间距,可以使波导中的饱和能量达到最大,并且波导的输出功率与耦合间距满足对数线性关系;本文还分析了不同模式在波导中达到饱和的耦合长度,研究表明耦合间距越大,模式的饱和长度越长,在经过相同的耦合长度,高阶模相对于低阶模达到饱和的程度更高。这为利用波导耦合黑体幅射能量的结构设计提供了很好的参考作用。