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本文首先详细地介绍了玻璃基离子交换过程和形成光波导的微观机理，分析离子交换的扩散动力学，导出离子扩散方程。其次，重点对光功分器的弯曲传输路径进行了优化，分析适合弯曲低损耗的边界条件，从而推导出一个符合低弯曲损耗的九次幂函数，利用MATLAB模拟计算，弯曲损耗有了进一步降低，最后设计了一个1×4光功分器模板。实验上，本文对特性玻璃进行研磨抛光制成基底，利用高真空镀膜机对玻璃基底镀钛膜（100nm左右），经过光刻、腐蚀工艺产生一个离子交换的窗口，利用Cs+-Na+在530℃的电阻炉下进行70小时的离子交换，制作出一个1×4玻璃光功分器。通过显微镜观察离子交换区域近似半圆形，通过雅明干涉法测量了光功分器折射率干涉图样；同时也测量了光功分器的插入损耗，可以降低到0.3dB。