尽管可以采用光折变技术制备硫化砷条波导,但工艺参数控制复杂,且传输损耗较大。为了解决这一问题,提出了一种用于光阻断效应的新型B270-As2S8复合光波导结构。该设计根据光波导模式耦合的基本原理,借助波束传播法(ＢＰＭ)仿真软件,主要通过对离子交换波导交换时间和As2S8薄膜厚度的匹配设计,实现了632.8 nm波段导波模场分布集中在As2S8薄膜中传输,并始终维持单模特性。这个特点为有效实现光阻断效应提供了条件,非常具有实用价值。

提出并实施了一种实验推定离子交换单模条波导折射率分布的新方法，给出扩散系数可用常量等效的离子交换条件，导出了条波导离子交换制备过程的两维扩散方程的一般解，拟合推定了离子交换条波导的折射率分布.多波长测试的折射率色散通过引入玻璃色散关系解决，样品测试中表征导模吸收损耗的传播常量虚部由KK变换确定.在此基础上，试制了光纤-条波导-光纤一体化传感器结构，验证实测了多种不同浓度的葡萄糖溶液，最低检测限为0.1 μM，实现了低浓度微量测试，验证了条波导传感机制的有效性.

设计并制备了离子交换单模条波导，用于激发等离子体表面波。研究了波导设计过程中相关参数的确定方法、条波导制备过程涉及的二维扩散问题，折射率分布以及等离子体表面波的激发等。基于Ag+-Na+离子交换技术在德国B270光学玻璃上制备出渐变型平面波导，采用余误差函数拟合其折射率分布，得到了一定工艺参数下的光波导扩散系数Deff与折射率增量值Δn。在此基础上，利用等效折射率法给出单模波导条件，设计相应的工艺参数，以光刻技术为核心在0.1%AgNO3~99.9%NaNO3混合熔融盐中实验制备了单模条波导，并进行模场分布测试。结果表明,制得的单模条波导具有良好的单模特性; 在此波导上镀50 nm的金膜，采用40%~70%的甘油溶液进行测试，可激发等离子体表面波。

制备了多种不同PMPS/BzMA质量比合成的PMPS-PBzMA共聚物,研究了旋涂成膜的膜厚控制方法和最佳热处理温度。近红外谱证实该材料在1310 nm和1550 nm两个窗口吸收小。实验表明,PMPS-PBzMA的光漂白效应主要来自于Si-Si的光氧化并伴有轻微的折射率各向异性,饱和过程则来自于Si-苯基的光分解且有助于缓解各向异性。归纳了初始折射率和饱和折射率与PMPS/BzMA质量比的关系,发现PMPS/BzMA质量比W(PMPS):W(BzMA)=10%制成材料的初始折射率与质量比W(PMPS):W(BzMA)=100%材料饱和折射率十分接近。据这些特性,利用质量比W(PMPS):W(BzMA)=10%材料的初始折射率和质量比W(PMPS):W(BzMA)=100%材料的饱和折射率,结合光漂白技术,成功试制了折射率对称分布的掩埋型多模PMPS-PBzMA条形波导,1310 nm的传输损耗达到了0.91 dB/cm。

采用有机/无机混合溶胶-凝胶法制作条形光波导,并将条波导接入光纤Sagnac 环中,测量了输出光功率随环境气氛中乙醇蒸气体积分数变化的特性,表明在实验研究的范围内,输出信号与乙醇蒸气体积分数呈正弦变化。根据Sagnac环结构输出特性的基本关系,反映了溶胶-凝胶条波导在乙醇蒸气气氛下产生了双折射效应。观察到双折射相移与乙醇体积分数的亚线性关系。对实验数据拟合,计算了偏振相移的线性项和二次项系数,得到所制备的条波导的双折射对乙醇体积分数的响应为Δn≈4.4×10-2。测量了信号变化的时间演变特性,典型的上升和下降时间常数分别为3 min和12 min。

报道了利用CCD测试LiNbO3条波导光损伤的实验结果。发现各种传向都存在不同程度的光损伤。加热可大部分消除光损伤,掺入MgO也可提高条波导的抗光损伤性能。