本文从波动方程出发导出了描述非线性耦合器的耦合模方程，并且给出了在两种常耦合系数情况下方程组的解析解。对几种变耦合系数耦合器在线性以及非线性情况下的特性进行了详细的分析，对比了几种不同类型耦合系数的非线性开关特性，着重分析了高斯型变耦合系数耦合器。指出变耦合系数所具有的不同于常耦合系数非线性耦合器的特性及其应用。并研究了波导不匹配对耦合器开关特性的影响（即非理想效应对器件性能的影响）。 分析了变耦合系数三波导非线性耦合器（TCNLDC）在线性以及非线性情况下的特性。通过对比两波导和三波导耦合器的特性指出三波导特性优于两波导。对比了几种不同耦合系数三波导耦合器的特性。 对非匹配弧形双波导耦合器进行了数值计算，结果表明（1）对于单拍长非匹配弧形双波导耦合器而言，从其快、慢波导分别输入功率得到的透过率曲线出现了位置差别，且均不能完全耦合到另一波导之中去；其峰值大小差异较之非匹配平行波导耦合器也明显增大。（2）对于多拍长非匹配弧形双波导耦合器，当光从快波导入射时，其透过率曲线部分的保留了对称耦合器的特点，而从慢波导入射时，则几乎不能在波导之间耦合。