聚合物条形光波导的传统制作方法比较成熟,但这些方法具有工艺复杂、制作周期长和效率低等缺点。与传统方法相比,直写技术(Direct Writing)由于具有无掩模、高柔性化、加工精度高、速度快、可靠性程度高、成本低以及适用的材料范围广泛等优点而倍受人们的重视。因此,直写技术特别适合用于产品的研究与开发阶段,在实验研究和小规模生产中发挥传统方法难以发挥的作用。针对聚酰亚胺材料的特点和微细笔直写技术的特点,本课题提出采用微细笔直写工艺来直接制作聚合物条形光波导芯层的技术思想。利用该技术成功的制作出了质量良好的氟化聚酰亚胺条形光波导,并对聚合物条形光波导的直写工艺、波导的尺寸控制和通光性能进行了系统的研究。直写工艺中,系统研究了波导的直写速度V、气体压力P、笔头到基板的距离H对波导宽度的影响规律。在其它工艺参数一定的情况下,波导宽度随气体压力P的增加而增大,但随直写速度V的增大而减小。在临界高度内,笔头到基板的距离H对波导宽度的影响不大;但是一旦超过临界高度,波导边沿质量就变得很差。通过对不同直写参数下得到的波导的外形尺寸和微观形貌进行分析,得到微细笔直写的优化工艺参数为:直写速度V=2mm/s,气体压力为P=8kPa,微细笔笔尖到基板的高度H=5μm。波导成型后,后续的热处理工艺会对波导损耗产生比较大影响。在50℃-300℃之间,氟化聚酰亚胺的本征损耗随热处理温度的升高而降低,并在300℃左右达到损耗的最小值。分析了波导中存在的杂质颗粒、气孔、裂纹和不规则外形等缺陷的形成原因,并提出了相应的解决法。分析了影响波导通光性能和增大光传输损耗的主要因素。用截断法测试了聚合物条形光波导在1550nm波长处的传输损耗,最小的传输损耗为0.27 dB/cm,达到了光集成器件的使用要求。