随着现代通信对传输容量的需求不断增加,人们不断寻求各种方法来提高光网络的传输容量,其中就包括时分复用、频分复用、波分复用和模分复用等技术。对于模分复用技术,它将模式作为载体加载信号传递信息,进而成倍的提高了传输容量。本文就是在基于少模光纤的模分复用技术上,重点研究聚合物长周期波导光栅的模式转换技术。模式转换技术是模分复用技术的关键技术之一,它主要完成从一种模式到另一种模式的转换,例如基模到高阶模的转换。为了打破光纤在几何形状和选择材料的限制,本论文主要采用聚合物材料来制作光波导器件,其最大的原因是制作工艺简单并且有较高的热光系数,并且用条形波导来代替光纤的圆柱形,利用长周期波导光栅实现了模式之间的转换。论文的主要工作如下:首先,论文简要概述了模分复用技术,介绍了当前国内外常见的几种模式转换器,分析了各自的工作原理和优缺点,然后在此基础上,提出利用一种基于长周期波导光栅的模式转换器,并例举了现有长周期波导光栅用途范围。其次,以麦克斯韦方程组出发,介绍了光波导模式,然后分析了条形波导的基本理论,并介绍了光栅的模耦合原理和聚合物光波导材料,综合介绍了涉及到聚合物长周期波导光栅模式转换器的基本工作原理。然后,对长周期波导光栅的模式转换器进行了数值分析,计算出了双模波导的尺寸,以及长周期光栅的周期、深度等重要参数,最后设计了波导图案和光栅图案,制作出实验掩膜板。最后,介绍了波导制作流程,通过实验和测试,证明了制作的聚合物长周期波导光栅可以完成基模到高阶模的转化,并测试得到其耦合效率。另外通过实验测试得到制作的聚合物长周期波导光栅的偏振相关性和温度特性。