随着三分量地震勘探技术的迅速发展，为探明复杂地质环境，查明储层中的油气田，增加可采储量，接收地震波信号的三分量加速度地震检波器的性能对整个地震记录和地震资料的解释工作至关重要。本课题来源于国家自然科学基金，结合三分量地震勘探技术和集成光学理论，提出基于光弹效应的三分量加速度地震检波器。以单分量加速度地震检波器敏感元件的结构和工作原理为基础，说明三分量加速度地震检波器的结构和工作原理。分析加速度作用下，三分量加速度地震检波器基底LiNbO₃晶体的光弹效应。设计三分量加速度地震检波器的敏感元件双M-Z干涉仪的对称双Y分支波导，以及用于实现光功率均分的3dB耦合器；分析计算分支波导的弯曲损耗，模拟仿真分支波导的传输以及弯曲损耗随长度的变化。采用有限差分光束传播法设置3dB耦合器和双M-Z干涉仪的结构参数和计算参数，并对其光场传输进行仿真分析。对质子交换和Ti扩散技术进行比较，阐述质子交换退火原理及过程。基于以上方法设计的三分量加速度地震检波器敏感元件中的分支波导具有低损耗、分光比好的优点。