本發(fā)明公開了一種金屬納米顆粒－絕緣體復(fù)合材料光柵耦合器及其制備方法和應(yīng)用。所述光柵耦合器由金屬納米顆粒－絕緣體復(fù)合材料耦合光柵和絕緣體光學(xué)平面波導(dǎo)構(gòu)成，其中的金屬納米顆粒－絕緣體復(fù)合材料耦合光柵是在金屬離子注入的絕緣體光學(xué)平面波導(dǎo)表面，依托所形成的金屬納米顆粒－絕緣體復(fù)合材料改性層，利用電子束光刻和反應(yīng)離子束刻蝕技術(shù)制備而成的一種二維正交矩形衍射光柵。相比于同樣結(jié)構(gòu)的絕緣體光柵耦合器，本發(fā)明具有更高的耦合效率，而且不存在自由載流子吸收造成的損耗。此外，本發(fā)明對光的極化方向不敏感，在實現(xiàn)光耦合的同時，借助導(dǎo)波的形成和衍射畸變，亦可實現(xiàn)光的濾波、分束和偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明可用于大規(guī)模集成光路的制備等領(lǐng)域。