掺铒光波导放大器（EDWA）是一种极具发展潜力的光放大器。它是掺铒光纤放大器的微型化产物，是集成光路产业发展的重要成果。它的结构紧凑，能与其它光波导器件（如光开关、分束器、延迟线）集成。无机基质EDWA已有商品化器件，但是制备工艺复杂，设备昂贵，且不易于与其他光子器件集成。有机基质EDWA与其相比，具有价格低廉，制备工艺简单，折射率易调节，易于集成（尤其是与其他聚合物光波导器件集成）的优点，在平面光子集成方面具有良好的应用前景。本论文分别使用NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺纳米颗粒与BaYF₅:Yb³⁺,Er³⁺纳米颗粒两种材料掺杂SU-8紫外光固化胶，系统地研究了聚合物平面光波导放大器的材料合成、器件工艺制备及性能测试。本论文的主要工作内容与创新点如下：采用高温法合成了一种铒镱共掺NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺纳米颗粒和一种铒镱共掺BaYF₅:Yb³⁺,Er³⁺纳米颗粒，分别对两种纳米颗粒的形貌、晶体结构和近红外发射特性进行了表征。首次将这两种纳米颗粒分别掺入SU-8紫外固化胶，使用光刻显影等工艺，在表面长有二氧化硅的硅衬底上制备了聚合物光波导放大器，采用扫描电子显微镜对波导形貌进行了表征，并测试了波导性能与放大器的增益特性。在212mW的980nm波长泵浦光激发下，当信号光波长为1520nm，输入功率为0.05mW时，在1.6cm长的NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺纳米颗粒掺杂SU-8聚合物光波导放大器上获得了3.3dB的相对增益；在218mW的980nm波长泵浦光激发下，当信号光波长为1525nm，输入功率为0.09mW时，在1.1cm长的BaYF₅:Yb³⁺,Er³⁺纳米颗粒掺杂SU-8聚合物波导放大器上获得了10.4dB的相对增益。