电光调制器是光纤通信系统中的关键器件之一,Mach-Zehnder波导型电光调制器是广泛应用的集成光学器件。有机聚合物电光材料具有介电常数小、电光系数大、易于加工及可垂直集成等优点,有机聚合物波导电光调制器成为国内外近年来研究的热点。本文首先介绍了目前有机聚合物电光调制器结构类型的原理和研究进展,然后对M-Z脊型波导电光调制器从结构优化及仿真、制作工艺和光波导特性三个方面进行了研究:对M-Z脊型光波导进行理论分析和优化仿真。首先通过变分有效折射率法描述光波场分布,得到满足脊型光波导单模传输的条件。然后采用有限差分束传播法和透明边界条件对M-Z脊形波导结构进行优化,确定了最佳的Y分支角度,再用beamprop仿真软件对光波导结构进行仿真。介绍了电光效应的机理和M-Z干涉仪结构的电光调制原理,给出了电光调制器的性能参数。对有机聚合物电光调制器制作工艺进行详细地介绍,包括衬底的清洗、下电极的制备、下包层的旋涂、光刻、反应离子刻蚀(RIE)、聚合物材料的提纯、芯层和上包层的旋涂、极化,并介绍了行波电极结构。实现了对光波导的有效折射率和传输损耗的测量。依据棱镜耦合原理搭建了波导有效折射率测量系统,用m-线法对离子交换玻璃波导和有机聚合物波导分别进行了有效折射率的测量。根据液体耦合法搭建了光波导传输损耗测量系统,该方法利用折射率高于波导芯层的液体取代棱镜以将传输光耦合出波导,并采用双光路法,消除了因光强不稳引入的误差。用光电探测器采集由传输损耗而引起光强变化的模拟信号,A/D芯片TLC2543对两路模拟信号进行模数转换,转换的数据经RS-232串口传送到计算机,再利用Matlab环境下的PC机与单片机串行通信,编程实时绘出比较平滑的传输损耗曲线。该系统能够实现对波导传输损耗无损、精确、实时的测量,尤其适用于传输损耗低于0.1dB/cm光波导。