合成了一种新型有机无机接枝改性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料，基于材料良好的热稳定性以及光学特性，研制出一种工作于可见光650 nm波段的全聚合物热光开关芯片。芯片设计采用倒脊型波导结构，可有效地实现红光信号的单模传输。在650 nm波长下应用塑料光纤对热光开关进行测试，得到平均开关时间约为600 μs，消光比为8.2 dB，驱动功率为22.6 mW。该器件可广泛用于高密度光集成系统，可见光通信及生化传感等领域。

提出并设计了650 nm波段的全复合材料倒脊型马赫曾德尔热光开关，优化了该热光开关的主要参数，并利用COMSOL和Rsoft软件对器件传输效果进行了理论模拟。该有机无机复合材料为实验室自主合成。由于材料主体为Si-O-Ti刚性无机骨架，热稳定性效果得到提高，并具有较高的热光系数。改变材料中Ti的含量以改变材料的折射率，制得两种不同折射率的该材料，分别作为芯和包层。该材料具有好的成膜特性和可加工性，制作工艺简单。该器件损耗低，并且具有潜在的传感应用。对制作的热光开关进行了测试，得到了良好的近场输出光斑，插入损耗6.5 dB，传输损耗0.85 dB/cm，上升时间为190 μs，下降时间为350 μs，消光比8.5 dB。该热光开关在塑料光纤传输系统中具有广阔的应用前景。

利用自主合成的非线性有机-无机复合材料作为包层，紫外光敏型SU-8负胶为芯层，通过直接光写入技术成功研制了双有源包层结构聚合物41×41信道阵列波导光栅(AWG)器件。器件在设计中采用正矩形的波导结构。经计算，当包层厚度为5 μm，芯径尺寸为4 μm×4 μm时，可实现单模传输。 器件波长间隔定为0.8 nm，中心波长为1550 nm。经测试，该器件传输损耗为1.2 dB/cm，中心信道衍射损耗为6.2 dB，实测波长间隔为0.793 nm，器件的温度漂移量为-0.08 nm/℃。