提出了一种基于交叉椭圆飞秒激光双光束的多丝阵列全光调控方法，可产生规则、可重复性的多丝阵列空间分布。多丝阵列的光丝数量、空间分布可通过交叉飞秒激光光束的交叉角度、椭圆率、入射功率以及频率等进行调控。进一步，系统研究了多丝阵列产生的理论机制。对于不同频率的交叉椭圆飞秒激光双光束，交叉相位调制和初始光斑的非对称性是产生二维光丝阵列的主要机制。对于同频率的交叉椭圆飞秒激光双光束，干涉和初始光斑的非对称性导致了光丝阵列的产生。研究结果可为二维全光开关、多色泵浦探测实验等相关应用提供参考。

基于电流调制和光注入共同作用下的带有饱和吸收体的垂直腔面发射激光器（VCSEL-SA），提出了一种可重构的光电逻辑门（NOT，NAND，NOR，XOR），数值研究了电流调制下VCSEL-SA的spiking动力学特性，及电流调制下光注入VCSEL-SA的逻辑运算性能。研究结果表明，对于电流调制下的光注入VCSEL-SA，光电逻辑门可以在一定的偏置电流范围内实现。通过选取合适的调制电流，可以实现重构的逻辑运算（NAND，NOR），且两个调制信号之间的时延对逻辑运算性能影响较小。通过改变电流调制信号的输入方式并移除光注入信号，VCSEL-SA可以实现XOR逻辑运算。此外，基于电流调制下光注入VCSEL-SA的可重构逻辑运算对噪声有较好的容忍性。研究结果可为未来光子神经网络解决复杂的信号处理任务提供一定的理论基础。

提出并实验研究了一种宽带可调谐微波频率梳（MFC）的产生方案。首先，通过单频电信号调制一个分布反馈半导体激光器（DFB-SL1），可以得到包含多条梳线的种子光学频率梳（OFC）；然后，将种子OFC送入一个受同样单频信号驱动的相位调制器，可得到具有更多梳线的优化OFC；最后，将优化OFC注入到另一个DFB-SL（DFB-SL2）中，其输出通过光电转换后以获得宽带MFC。实验结果表明，采用频率为2.9 GHz的单频电信号，通过优化注入功率和两个DFB-SLs之间的频率失谐，可以获得幅度变化在±5 dB内带宽为55.1 GHz的MFC，且每条梳线的相位噪声均低于-98.66 dBc/Hz @ 10 kHz。通过改变单频电信号的频率并选择合适的工作参数，可以产生梳距可调谐的宽带MFC。

Polarization switching (PS) characteristics in a 1550 nm vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) subject to circularly polarized optical injection (CPOI) are experimentally investigated. The results show that, under different biased current, a solitary 1550 nm VCSEL can oscillate at y polarization mode (y mode), two polarization components (PCs) coexistence or x polarization mode (x mode). The PS characteristics induced by CPOI for the VCSEL operating at y mode and x mode are analyzed and the evolutions of dynamical states with the injected power are discussed. Additionally, the mappings of nonlinear dynamical states are given in the parameters space of the injected power and frequency detuning.