光学器件应用于集成光路中尺寸必须足够小，传统耦合分束方式需较长的耦合距离，尺寸不易控制在较小范围内。采用耦合区域增加可变介质柱可以有效减小耦合距离，在完整的光子晶体中引入直波导，并且在直波导的出射端设计成3个波导出射口，其中两侧出射口结构完全相同。利用时域有限差分法分析，结果表明: 通过改变直波导间耦合区域的介质柱大小可实现控制光波功率分配的目的，从而实现了波导传播过程的分光比。

介绍了光锥导光装置的优势，分析了影响光锥导光装置耦合效率的主要因素，得出了影响光锥导光装置耦合效率的理论模型误差曲线。以光锥端面反射损耗及光纤辐射损耗为主要误差源，测试了光锥导光装置的耦合效率及误差对耦合效率的影响；采用分光比标定的方法测量导光装置的耦合效率，消除了由于激光器输出能量变化给试验中脉冲能量测量环节带来的影响；根据试验测量数据，拟合出误差对耦合效率的影响曲线，通过与理论误差曲线进行对比，验证了理论模型的正确性，同时测得该耦合装置的耦合效率为7026%。在激光束的入射角度误差＜5°，且在光纤耐受弯折允许范围内甩动光纤的情况下，总误差对耦合效率的影响＜10%，满足实际工程误差的允许范围。该耦合装置已经应用到实际工程中。