随着光纤通信技术的发展，全光交换已经成为目前光网络的发展趋势。全光交换的实现主要依赖于光开关和相关器件的发展。光开关是实现全光交换的关键器件。而全光开关的主要优点就是他们避免了光-电和电-光的转换。偶氮苯聚合物材料因为具有偶氮苯基团，它可以在光或热的作用下进行trans-cis或cis-trans异构化转变，产生光致变色反应，形成光致二相色性和双折射等非线性光学特性，从而在热光开关、全光开关等无源光学器件中有重要的潜在应用。　　本文以1，4-苯二胺、亚硝酸钠和R(-)-3-氯-1，2-丙二醇为原料，进行重氮偶合反应，得到新型双偶氮型旋光偶氮聚氨酯(BA-CAPU)材料。测定了BA-CAPU在不同有机溶剂中的溶解性和部分物理性能（如熔点、硬度和溶解性等），利用紫外可见光谱(UV-Vis)和红外吸收谱(NEXUS型傅里叶变换红外光谱仪)对该材料进行了吸收谱表征。并采用衰减全反射(ATR)方法测定了材料在不同波长和不同温度下的折射率，由此计算出不同波长下该材料的热光系数，结果表明该材料具有较大的热光系数且具有明显的双折射现象。由柯西色散方程得到聚合物材料的柯西色散系数和色散曲线。这些热光特性在热光开关和全光开关等无源光电子器件的应用上具有重要意义。　　本文提出了一种基于多模干涉（MMI）马赫-曾德尔(MZ)型双控全光开关，在MZ干涉仪的两个臂上引入控制光束分支波导。多模干涉区对控制光呈单像，对信号光呈二重像。无控制光时，开关呈交叉态，当有一个控制光分支波导输入一定强度的控制光时，由于干涉臂材料的光学克尔效应，引起两干涉臂传输的光产生π相位差，开关呈直通态。当二个控制光分支波导同时有一定强度的控制光时，开关呈交叉态，实现光开、关状态的双控转换。采用光束传播法(BPM)对开关的各个状态进行模拟和分析，并对器件的结构参量进行了优化设计，当控制光波导宽2.85μm，距输入波导6.5μm且位于干涉臂单模波导120μm处，控制光强为1.16×104 W/m2时，可实现良好的开关性能。