当今社会对通信系统的传输容量要求越来越高,在光纤出现后的短短几十年里,由于波分复用(Wavelength division multiplexing, WDM)、偏振复用(Polarization Division Multiplexing, PDM)、高阶调制以及正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)等技术的应用,单模光纤的通信容量有了几个数量级的提升。可以预见,未来人们对光纤通信系统的通信容量的需求还将持续提升。然而由于香农极限,光纤非线性效应以及光纤熔融效应等,单模光纤的通信极限被限制在100 Tbps左右。为了提升光纤的通信容量,新的技术不断开发出来,而模分复用技术(Mode Division Multiplexing, MDM)被认为是其中最具前景的技术。模式复用器可实现模式的转换和复用／解复用功能,是模分复用系统中的关键器件。就目前而言,实现模式转换主要基于三种技术平台：空间光学元件,光纤以及平面光波导。其中基于平面光波导技术的模式转换器以其结构紧凑、转换效率高、易于集成的特点受到科研工作者的重视。平面光波导模式复用器,可以基于多模干涉,非对称Y分支或非对称定向耦合器等结构实现。这其中,基于平面非对称定向耦合器的模式复用器更是具有结构简单,易于实现,宽工作波长的优点,利用它可以方便的实现满足相位匹配且耦合系数不为零的两个模式之间的转换,例如LPlla模与LPol模的转换。但是对于那些模场在竖直方向呈反对称分布的模式,例如LP1lb模,则由于与LPol模的耦合系数为零,不能简单的通过水平方向的定向耦合器实现与LPol的转换。针对此情况,本论文利用聚合物材料EpoCore和EpoClad分别作为芯层和包层,设计并制作了一种两臂非等高的非对称定向耦合器以同时实现LP01模与LP1lb模的转换、复用／解复用功能。论文内容主要包含以下三个部分：首先介绍了模分复用系统,模式转换技术的研究现状,矩形波导的分析方法以及耦合模理论；分析了本论文所设计的复用器实现LPol模与LP1lb模转换的原理。其次,对器件的结构参数进行了重点研究,并通过软件仿真验证了器件的功能。器件的设计主要基于有效折射率法以及有限元法；并用OptiBPM以及Rsoft软件初步验证了器件的模式转换、复用／解复用功能,结果与设计相符。最后,对器件的制作工艺进行了研究,针对器件的结构特点设计并改进相应的工艺流程,并完成了对制作完成器件的测试和分析。测试结果显示,所制作的模式复用器具有模式转换、复用／解复用功能。器件在1545nm波长附近LP01模到LP1lb模的转换效率超过99.8%,并且在整个C波段的转换效率维持在95%以上。此外,通过利用聚合物的热光效应,器件的中心工作波长可以实现11 nm/℃的调谐,从而在24℃-28℃的温控范围内,实现工作波长在整个C+L波段的覆盖。实验基本实现预设目标,验证了理论的正确性。