Silicon micro-ring resonators (MRRs) are compact and versatile devices whose periodic frequency response can be exploited for a wide range of applications. In this paper, we review our recent work on linear alloptical signal processing applications using silicon MRRs as passive filters. We focus on applications such as modulation format conversion, differential phase-shift keying (DPSK) demodulation, modulation speed enhancement of directly modulated lasers (DMLs), and monocycle pulse generation. The possibility to implement polarization diversity circuits, which reduce the polarization dependence of standard silicon MRRs, is illustrated on the particular example of DPSK demodulation.

基于多光束干涉原理，推导了非平行角度调谐薄膜滤光片在斜入射时的高斯光束反射光强表达式。在此基础上研究了高斯光束的入射角以及非平行滤光片两端面间所存在楔角对反射光强分布的影响。计算和实验结果都表明，滤光片的反射光强分布不仅与入射角有关，而且非平行滤光片两端面间楔角的大小和正负特性还会在一定程度上影响斜入射时滤光片的光场分布、反射率和隔离度。要保证滤光片在斜入射时反射率和隔离度的稳定，既可以在切片时提高滤光片的平行度，也可以通过在斜入射时保证楔角为负来实现。

基于多光束干涉原理，推导了斜入射状态下非平行角度调谐滤光片的高斯光束透射光强表达式。在此基础上研究了高斯光束的入射角以及非平行滤光片两端面间所存在楔角对透射光强分布的影响。计算和实验结果都表明，滤光片的透射光强分布不仅与入射角有关，非平行滤光片两端面间楔角的大小和正负特性还会在很大程度上影响斜入射时滤光片的光场分布、透射率和矩形度。要保证滤光片在斜入射时透射率和矩形度的稳定，就必须在切片时提高滤光片的平行度。

We propose a novel photonic technique for microwave frequency measurement based on transversal microwave filters with high resolution. Two parallel microwave filters with sine and cosine frequency responses are obtained by cross gain modulation in a single semiconductor optical amplifier, which introduces two different frequency responses to achieve an amplitude comparison function. We also demonstrate a proof-of-concept experiment. The measurement error is less than +-0.04 GHz for the first band range of 0-3.45 GHz and less than +-0.03 GHz for the second band range of 3.45-5.8 GHz. Our scheme is found to be capable of being extended for larger frequency range measurements using a shorter fiber length.

根据取样光栅分布布拉格反射器(SGDBR)型激光器的波长调谐原理，设计出用于SGDBR型激光器的波长自动控制系统。利用该系统对自行研制的SGDBR型激光器进行了准确、快速的波长扫描，为器件的动态性能研究奠定了测试基础。

文章介绍了两种补偿相位噪声的新技术，分别是补偿激光器相位噪声的数字前馈载波恢复算法和补偿非线性相位噪声的数字反向传播算法。其中数字前馈载波恢复算法能有效地提高能够容忍的激光器线宽；数字反向传播算法减少了非线性噪声，并能够大幅提高发射功率，以提高信噪比。

入射光束的发散角会影响角度调谐窄带滤光片的透射特性，出现透射通带变小及发散损耗增大的情况，且该现象随着入射角度的增大而更加明显。分析了出现这些现象的原因，并根据拉赫不变量定理设计了扩束棱镜组来压缩入射光束的发散角。并利用二次滤波技术进一步提高了透射光谱的矩形度和稳定性。根据该方法设计了针对100 GHz密集波分复用系统角度调谐窄带滤光片的光学整形系统，实验结果表明，该方法能有效地改善入射光束发散角对器件滤波特性的影响。

基于光波时空二元性理论，研究了时间透镜和光脉冲在色散介质中传输的原理，提出了一种利用光脉冲频谱包络来传输光信号的方法：利用光脉冲的频谱包络在色散介质中保持不变的原理，在发射端用基于时间透镜的全光傅里叶逆变换器件将光脉冲的频谱包络转换到时域进行表示，从而得到新的传输符号；在接收端用基于时间透镜的全光傅里叶变换器件将原始光脉冲序列恢复。该传输系统可以消除色度色散、偏振模色散、时间抖动等线性畸变对光脉冲的影响。给出了全光傅里叶变换/逆变换器件的具体实现方法和10 Gb/s-200 km无预啁啾、无任何色散补偿的传输实验，验证了该方案的正确性与可行性，为高速光纤通信提供了一种新的方案。