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本文对用于光互联的聚硅氧烷脊形光波导进行了深入的研究，采用软成型和图案转移法完成了光波导的制备，搭建了检测光损耗的实验平台，用不同的方法对所制备的光波导进行了损耗测量，实验结果表明所制备光波导的长度和传输损耗均能满足光互连的需要。在此基础上对聚硅氧烷材料进行了物理和化学改性，得到了较小的芯层包层折射率差值，其长度和传输损耗指标同样能满足光互连的需求。针对实验室制备的聚硅氧烷光波导，利用Marcuse直波导近似法理论结合等效折射率法计算了波导弯曲时的弯曲损耗与圆弧曲率半径的关系；设计了利用数字化散射法测量波导弯曲损耗与曲率半径关系的实验，并进行了测量。实验结果显示曲率半径在5~6mm时弯曲损耗值在0.55~0.8dB/cm之间，考虑所制备的聚硅氧烷直波导固有的传输损耗，实验值与理论值基本相符。设计了一个用于光互连的聚合物变栅距光栅耦合器，其同时具有输出输入耦合和聚焦的功能，能够在光路中实现按需要角度转向和与光波导的耦合。用Helmholtze方程和转移矩阵法研究了变栅距耦合器的衍射特性，分析了相关参量之间关系，给出了对应的数值模拟结果。计算了满足-1级衍射的光栅周期和衍射方向。设计了有同样耦合表现的啁啾光栅，并给出了光栅周期及焦点位置。提出了用柯林斯公式分析棱镜耦合、波导传输的900转向耦合方案的方法，估算了系统的耦合效率。理论分析了由半导体光放大器（SOA）的交叉偏振调制效应（XPolM）和自调制效应而产生的偏振旋转现象。利用椭圆偏振光的相关参量和SOA非线性偏转的理论模型，得到了偏振参量与增益和相位之间的关系。实验上，采用测量输出光功率的方法，找出两个正交轴上的功率变化情况，发现其中一正交轴上只要出现明显的功率因余弦因子而变化的情况或较大功率改变，就意味着TE、TM模有较大的相位差变化，即有较大的偏振态改变。理论分析了利用SOA的XPolM效应实现光开关的物理机制，及利用XPolM效应改善消光比的原因。设计了一个利用SOA的XPolM效应的开关方案，通过实验证实了此方案能使开关的消光比得到改善。使用晶体中正交偏振模式相互耦合的理论模型，探讨了SOA中TE模与TM模之间的相互耦合的情况。