为了满足当今社会发展的需要,集成光电子技术和集成光学发展迅猛,并且广泛应用于光通信和光学传感等领域当中。其中,光波导器件凭借其体积较小、功能性强、易于集成,稳定性好等一系列的优点,已经成为集成光学研究领域中不可或缺的一部分,推动着集成光学芯片朝着小型化,多功能化,实用化的方向发展。热光波导器件作为其重要的一个分支更是越来越成为国内外的重要研究课题。波导型热光开关和温度传感器就属于两种典型的热光波导器件,热光开关及其阵列在光通信网络中具有重要的应用,而快速响应和低功耗的热光开关是大传输容量,高带宽的光纤通信中重要的组成部分。温度传感器更是在医疗设备、消费性电子,工业控制,环境监测等方面有着极为广泛的应用,波导型温度传感器更是以它体积小、功耗低、成本低、灵敏度高等一系列优势成为了极为重要的研究方向。有机聚合物材料具有热光系数大、制备工艺简单、易于加工、成本低和抗电磁干扰能力强等特点,使聚合物材料在热光波导器件的制备及研究中占有重要地位。本论文对两种基于加载条形结构的聚合物热光波导器件进行了详细的研究,主要内容包括:1、合成了DR1/SiO₂-TiO₂有机/无机杂化材料,并对它的表面形貌,粗糙度,膜厚等特性做了原子力显微镜（Atomic force microscope,AFM）和光学显微镜的表征。设计并制备了基于加载条形混合波导芯层结构的热光开关器件。器件采用SiO₂作为下包层,聚合物P（MMA-GMA）作为上包层,通过引入有机/无机杂化材料DR1/TiO₂-SiO₂作为波导下芯层,SU-8 2005（Microchem Co.,USA）作为上芯层的混合芯层波导结构,将光很好的限制在下芯层之中,降低了光能量的损失。我们对器件输入和输出端口的波导进行光漂白,增大器件端口处光传输的模场面积,有效地减小了器件的耦合损耗,并且为了降低开关功耗引入了空气隔离槽结构。通过对感应耦合等离子体刻蚀（Inductively coupled plasma,ICP）参数的摸索和优化,获得了最佳尺寸的空气隔离槽结构。对波导结构及空气隔离槽结构进行光学显微镜和扫描电子显微镜(scanning electron microscope（SEM）的表征。对制备完成的器件进行测试,得到了良好的近场输出光斑,插入损耗为11.3 dB,消光比为13.4 dB。对其施加频率为200 Hz的方波信号后测得了器件的响应波形,结果显示开关具有良好的性能,开关上升时间和下降时间分别为80μs和80μs,开关功耗8.9 mW。2、制备了基于加载条形结构的聚合物波导温度传感器。通过COMSOL软件模拟和优化了器件的尺寸,将MZI的两条干涉臂波导设计成不同长度来控制两分支波导的相位差。为了使芯层材料之间的折射率更加匹配,提高温度传感器的灵敏度,我们选用了热光系数较大的紫外光固化胶Norland73（NOA73）作为波导的加载条波导材料;DR1/SiO₂-TiO₂有机/无机杂化材料作为波导芯层材料。采用ICP干法刻蚀技术制备了形貌良好的PMMA凹槽和NOA73加载条波导,然后在加载条波导上旋涂DR1/SiO₂-TiO₂有机/无机杂化材料薄膜。通过采用光漂白技术改变MZI中的一条干涉臂的折射率,使MZI调制区两臂的光路传播介质发生改变。这样改变环境温度之后,由于两种介质的热光系数不同,会导致两条干涉臂的有效折射率发生不同变化,进而导致输出的光功率发生变化。传感测试结果表明优化后的聚合物光波导温度传感芯片的实际灵敏度为-5.25 dB/℃。