本文主要研究Ag-Na离子交换单模玻璃平面波导折射率的分布及Cu-Na离子交换玻璃平面波导的折射率变化和发光现象,介绍了离子交换技术的发展历史,对离子交换原理和扩散方程进行理论分析,阐述了波导的表征技术。具体研究内容如下:首先,用Ag-Na离子交换技术制备了玻璃平面波导,用反WKB方法拟合得到了多模平面波导的折射率分布为高斯分布,同时得到扩散深度、模深度及相应折射率。通过SEM测量实际扩散深度,获得扩散衰减系数。通过拟合,得到单模波导有效扩散深度。求解扩散方程,得到浓度改变量与折射率改变量之间的比例关系,又进一步得到单模平面波导折射率分布。利用相邻折射率之间的距离平方差,验证通过Δn = kΔc得到的折射率分布与实际的高斯分布基本一致,从而说明利用折射率变化同离子浓度变化之间的关系确定的单模平面波导折射率分布比较接近实际折射率分布。之后,用Cu-Na离子交换技术制备了玻璃平面波导。用棱镜耦合法测得波导的模式数量和模折射率,利用反WKB方法得到折射率分布。通过发射光谱的测试,得到不同波导的发射峰值。发现折射率和发射峰值的变化规律与被广泛研究的以BK7玻璃为衬底得到的离子交换玻璃平面波导所得结果不同,并分析了产生这种不同的原因。