本发明公开了一种基于单片集成的双偏振模式复用‑解复用芯片。每个偏振合束器的两个输入端分别与各自输入单模波导连接，输出端与模斑转换器的输入端连接，模斑转换器的输出端与连接波导的一端连接，连接波导的另一端则经模式复用器与输出多模波导连接；作为复用器，光信号从输入单模波导输入并从输出多模波导输出；作为解复用器，光信号从输出多模波导输入并从输入单模波导输出。本发明能将多路信号分别加载至同一多模波导中的N个本征模上，形成模式复用，同时结合偏振复用技术，扩大传输容量，具有便于与片上光互联系统连接，与少模光纤相耦合等突出优点。