近年来聚合物以其成本低、折射率可控制、制备工艺简单、柔性易集成等优点,基于聚合物材料的集成光波导器件研究受到极大关注。其中聚合物波导微环在光学滤波、高灵敏光学生化传感等领域具有广阔的应用前景。聚合物波导微环的谐振波长极易受到环境温度变化而发生漂移,因此消除温度敏感性是聚合物波导微环实际应用中必须解决的关键问题。本论文从聚合物波导微环温度敏感性机理出发,研究基于聚合物衬底的全聚合物波导微环无热化设计,开展聚合物衬底的材料优化分析与制备工艺研究,为实现聚合物波导微环功能器件的无热化及其应用奠定基础。论文首先对聚合物波导微环的温度敏感性机理进行研究分析,从波导微环的谐振方程出发,推导得出微环温度敏感性的影响因素,分析获得通过衬底热膨胀效应来抵消波导的热光效应,以此达到波导微环的无热化。采用聚合物衬底代替传统的硅衬底,通过衬底热膨胀系数的优化实现器件工作的温度不敏感。对比多种聚合物材料的物理化学特性参数,优化选择SU-8与NOA61为“三明治”衬底的材料。接下来对SU-82015与NOA61两种聚合物材料的热膨胀系数进行测量分析。制备了SU-82015与NOA61的体材料,采用热机械分析仪(TMA Q400)设备测量热膨胀系数,分析得到,SU-82015的热膨胀系数α=4.9995×10-5/K, NOA61的热膨胀系数α=2.36187×10-4/K,为“三明治”衬底的各层厚度设计提供了依据。然后对SU-8与NOA61两种聚合物材料的成膜工艺进行系统的实验研究。重点研究旋涂成膜的转速及时间、固化的温度及时间等工艺参数对成膜厚度的影响,通过优化工艺参数,获得了旋涂成膜的规律和膜厚可控工艺参数。SU-8的厚度相对于转速的控制精度为0.30μm/50 rpm,相对于旋涂时间的控制精度为0.25μm/5s；NOA61的厚度相对于转速的控制精度为0.67μm/50 rpm,相对于旋涂时间的控制精度为0.50μm/5 s。同时对多层膜成膜工艺,包括SU-8、NOA61与波导材料PSQ的旋涂、固化及膜间粘连等工艺进行了研究,为无热化全聚合物波导微环的制备奠定了基础。