波导布拉格光栅是一种在光通信中具有重要作用的光子器件,它通过传输模式之间的相位匹配能够实现对入射波的反射。与传统的光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）相比,基于绝缘体上硅材料（Silicon-on-insulator,SOI）的波导布拉格光栅器件具有与CMOS工艺兼容,易于实现光子集成,能够实现大规模生产等优点。本论文工作结合国家自然科学基金、天津市重点研发计划等项目的研究内容与研究目标开展。以反射波长为1550nm光通信波段的硅基波导布拉格光栅器件为研究对象,进行了建模仿真、参数优化、版图绘制、流片测试等研究内容。研究结果表明,基于硅基波导布拉格光栅温度传感器显示出优异的传感性能,相关研究成果为新型传感器的设计、研制以及技术的发展提供了一定的理论支撑基础、技术开发手段和有效应用途径。论文的主要研究工作和重要成果如下:（1）提出并研制了三种不同结构（双边、单边和顶面）的硅基波导布拉格光栅器件,实现了对温度的传感测量。研究了光栅占空比、周期数、刻蚀深度、调制深度各参数对光栅反射谱的影响,比较了它们对传感性能的影响结果,得到了最佳的器件结构。设计结果表明,最佳顶面结构的硅基波导布拉格光栅温度传感器的灵敏度为76pm/℃,最佳单边结构的硅基波导布拉格光栅温度传感器的灵敏度为87pm/℃,最佳双边结构的硅基波导布拉格光栅温度传感器的灵敏度为92pm/℃。（2）基于比利时ISIPP50G半导体工艺流程,设计并绘制了双边硅基波导布拉格光栅器件版图,该器件周期为310nm,周期数为1000,光栅长度为310μm,占空比为0.5,采用220nm全刻蚀工艺,调制深度为25nm,流片后得到双边硅基波导布拉格光栅光子集成器件,器件尺寸为310μm×510nm×220nm。（3）基于光波导耦合对准平台对所设计的双边硅基波导布拉格光栅温度传感器进行了测试,实验结果表明,其灵敏度为80pm/℃,测温范围为20～100℃,测温误差为±0.1℃,最大反射率为0.998,波长范围为1535nm～1547nm,实现了高灵敏度的硅波导布拉格光栅温度传感功能。