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本文通过对国内外集成光学的发展趋势和研究进展的分析出发,旨在基于波动光学的基本理论和方法,从导波光学的角度来研究目前处于研究热点的近化学计量比铌酸锂晶体的光学性能和工艺参数等问题,以期实现其在集成光学器件如1.55μm人眼安全激光器等方面的应用。随着各类光电器件设计的不断复杂化,用解析方法精确求解Maxwell方程组在此类器件中的解已经基本上是不可能的,即便经过简化可以得到近似解析解,但是这种近似解并不能对器件设计及性能分析提供足够的理论依据,但是通过计算机数值仿真将其离散化后以数值的、程序的形式来描述电磁场问题,得到具有一定精度的数值解经过拟合后可以用来进行电磁场分析。近化学计量比掺钛铌酸锂晶体作为重要的光波导材料以其优秀的电光、声光、非线性特性吸引了众多研究者参与其中,而其中对光波导的重要参数有效折射率及场分布的表征更显得有意义。我们选择利用气相输运平衡和Ti扩散过程同时处理后的近化学计量比Ti:LiNbO3条波导作为主要研究对象,假设Ti浓度与折射率变化有直接的线性关系,并结合SIMS测量结果,确定了内部折射率分布曲线,再选择采用比马卡梯里法精度更高的有效折射率法将条形波导等效为x和y方向上的两个平板波导进而获得渐变型条波导的有效折射率。同时在此基础上进一步利用有限差分法结合适当的角点和边界条件把描述场分布的亥姆霍兹方程离散化,解线性方程组得到特征根即传播常数及其对应的场分布,上述解法分别用c语言和Matlab编写程序来实现,后将得到的数值结果图形与软件模拟以及实验结果图形比较后基本吻合,证明我们的数值解法切实可行。最后对基于实验室条件下Ti扩散条波导制作工艺流程以及具体的VTE处理过程进行了论述。在算法实现方面本文主要完成了如下工作:A.采用有效折射率法求解Z切Y传的Ti:LiNbO3条形波导的有效折射率分布;B.利用有限差分法将亥姆霍兹方程和引入的边界条件离散化,得到对应的显式差分格式,保证了二阶的计算精度,实现了数值计算的稳定性。