电光开关具有速度快,插入损耗低,消光比高及寿命长的优点,同时高分子聚合物材料具有电光耦合系数高、介电常数低、响应时间短、热损耗小、驱动电压低及加工工艺简单等优点,因此聚合物电光开关成为高速光开关的研究热点和发展方向,在光通信网络中有着广泛的应用。本文理论研究并设计了一种定向耦合器型聚合物电光开关,论文的主要工作是理论分析聚合物定向耦合器电光开关的工作原理,阐述开关设计时的理论依据和实用方法,重点是通过对交替反相多电极结构电光开关的详细理论分析,得到光开关重要参数—开关电压随电极数目的变化关系。首先本文应用电光效应原理、矩形波导模式理论及共面对称双电极的施瓦兹变换方法分析并计算了单电极结构电光开关的基本参数—电场分布、缓冲层厚度、重叠积分因子及耦合长度等,重点讨论了重叠积分因子随电极间距、电极宽度及光波导中心位置的变化关系,给出了优化这些参数的一种计算方法—计算机搜索法,并通过数值结果指出了折衷考虑在设计中的必要性和必须性。其次分析并给出了单电极结构开关的状态方程和曲线,结果表明此类开关的波导长度必须严格等于耦合长度的奇数倍才能实现开关功能,这给器件的制作带来了更高的精度要求。针对单电极结构的这一缺点,本文详细对两节、三节及四节电极结构电光开关的状态曲线方程和开关电压进行了详尽的数值计算和比较讨论,分析结果表明,多电极反相结构电光开关在降低开关电压的同时不要求高精度长度的波导,这给器件的制作带来了方便。本文最后给出了多节电极结构电光开关振幅传输矩阵的递推关系,为更进一步的研究打下了基础。文中给出的调制器、波导、电极等的分析方法、优化方法和相关公式形式规整、简洁实用,准确度高,在制作开关及同类器件方面具有一定的实用参考价值。