本文主要面向用于生产玻璃波导的离子交换技术的研究和实验。文章首先较为全面地介绍了离子交换基本理论。包括离子交换的机理、产生折射率变化的原因、以及相关的生产条件和相关参数的影响。然后在较为详细地介绍一些基本的数学分析方法的基础上，建立了具有针对性的离子交换理论模型，并给出了根据掺杂离子的浓度模拟波导光学属性的方法。 本文的实验工作主要集中在利用K~2／Na~+离子对的交换研究方面。以光学级BK7玻璃作为反应基片，首先通过K~+-Na~+一次离子交换反应形成离子交换波导的基础结构。然后利用电场辅助热处理过程和Na~+-K~+二次离子交换过程对波导的结构进行优化，以实现更理想的波导性能。 本文对所用实验工艺过程进行了详细介绍，对制备的平板波导和沟道波导样品分别进行了光学特性测试和离子浓度测试。利用这些实验数据对建立的离子交换模型进行了分析，得到了较为满意的结果。 本文希望在理论和实践相结合的基础上，对本文研究所涉及的一次离子交换、二次离子交换及电场辅助的离子交换波导的热处理过程的特点和用途进行比较和分析，建立一套分析离子交换相关反应过程及参数同波导的光学特性之间关系的分析方法。最后给出了一套在本文研究条件下合理的工艺过程参数。