网络时代的迅速发展推动通信技术的飞速进步,密集波分复用(DWDM)技术解决了光纤通信主干网的大容量问题。现代的光通信向着更高容量、更高速方向发展。集成光学将光通信器件模块化,小型化,大规模集成光路是未来光通信的发展方向之一。近年来光学微环以大规模集成光路的重要结构成为了人们的关注焦点。它功能多,结构紧凑,有着很大的发展潜力。 聚合物材料结构灵活,价格低廉,是近年来发展很快的一种材料。它具有高的热光系数、低的热导系数,工艺简单,方便在研究中制作各种光电子器件。本文提出的方案正是将聚合物材料工艺与离子交换技术相结合的方法,制作波导器件。 本论文首先阐述了利用信号处理方法建立的微环谐振器的模型,并导出基于微环结构的全通滤波器的频率响应,并分析其特性,同时对它的色散补偿特性进行了较为详细的分析。利用微环结构制作的色散补偿器,体积小结构紧凑,适合于多通道同时补偿。随后还分析了利用微环结构设计的线性改良型MZ调制器,给出了无损耗和有损耗下的微环辅助型Mach-Zehnder(MZ)调制器的设计方案。可以在无损耗和有损耗的条件下同时消去MZ调制特性中存在的二阶和三阶非线性,并得出了多环辅助的一般的参数设计方程,针对最常用的结构给出了解析表达式,极大地便利了设计。 针对有机聚合材料特性与工艺条件相关的特性,搭建了一套棱镜耦合测量薄膜参数的设备。设备可以对聚合物薄膜同时完成折射率和厚度的测量,具有一定的精度,速度快,可同时应用与各种常用通信波段下的参数测量。 最后探索了聚合物材料工艺与离子交换技术相结合的波导器件的制作方法,提出了波导结构的设计和工艺流程。