为提高光载无线(radio over fiber, ROF)中光生毫米波的倍频系数及降低系统的复杂度, 提出了一种基于级联双驱动马赫曾德尔调制器(dual-drive Mach-Zehnder modulator, DMZM)与高非线性光纤(highly nonlinear fiber, HNLF)相结合的24倍频毫米波光载无线通信系统; 通过调节参数使两个调制器均工作在最大偏置点, 产生频谱纯净的四阶光边带, 采用单边带调制的方式将数据信号加载到4阶边带而后两边带耦合传输, 经过HNLF的四波混频效应后滤波得到12阶光边带, 最终由光电探测器(photo detector, PD)拍频生成高质量的24倍频毫米波信号。此外, 分析了HNLF的长度、入纤光功率以及标准线性光纤对系统性能的影响, 仿真结果表明, 当系统处于无差错传输时, 背靠背(back-to-back, BTB)传输与经30 km光纤传输后的功率代价为2.5 dB。该方案结构简单、成本低廉、倍频系数高, 为微波光子学的发展提供了一种新途径。

为了实现高效、低成本的机械密封动压槽激光精密加工，基于槽深与激光能量密度和作用时间之间的关系，构建了一个简单有效的槽深计算模型，研究了激光功率、重复频率、扫描速度、填充间距和标刻次数等工艺参数对槽深的影响规律，并进行了实验验证。结果表明：在所研究的工艺参数取值范围内，槽深计算结果随变量参数变化的趋势和实验结果呈现良好的一致性，槽深与各个工艺参数之间具有明确的数学关系，即槽深与激光功率、标刻次数成正比，与扫描速度成反比，与填充间距近似成反比，且随重复频率的增大，槽深线性减小。在5组工艺参数计算案例中，槽深的计算结果与实验结果均较为吻合，槽深最大相对误差不超过15.07%。

为实现光信号的有效传输, 研究了DCF(色散补偿光纤)和FBG(光纤布拉格光栅)的基本原理, 利用Optisystem软件对基于RZ(归零)码调制格式的单信道传输系统中的两种色散补偿方法进行仿真, 分别比较了前置补偿和后置补偿的色散补偿性能, 并在此基础上提出了FBG中间色散补偿。仿真结果表明, 采用FBG中间色散补偿后系统的Q值均高于另外两种色散补偿方式。进一步采用中间补偿的级联FBG模块作为波分复用系统的色散补偿器件, 利用Optisystem软件对此补偿方法进行仿真, 结果表明, 该方法在长距离传输时仍能保持良好的补偿效果。

介绍了一种可以使用双极性序列的单极性信道OCDMA（光码分多址）系统，阐述了利用三阶Chebyshev映射构造具有良好相关性的双极性混沌序列的方法，并将双极性混沌序列应用到上述单极性信道OCDMA系统中。对系统性能进行了分析，在完全异步的情况下，推导了信噪比和误码率的表达式，仿真了误码率随用户数变化的曲线，与使用Gold序列的相同系统进行了比较，结果表明：在相同用户数的情况下，使用混沌序列时具有较低的误码率。

如何在光域产生混沌序列并将其作为光码分多址OCDMA(optical code division multiple access)系统的地址码，是近年来一个新的研究方向。利用马赫－增德尔干涉仪设计了一种完全在光域产生模拟双极性混沌序列的发生器。通过控制马赫－增德尔干涉仪两臂引起的相移来调制输入光电场的振幅和相位，使得输出光电场矢量等于输入光电场矢量与余弦项的乘积，多个干涉仪及光纤延迟线和相移器可以构成混沌序列发生器，并按logistic映射在光域产生双极性混沌序列。此混沌序列发生器可作为OCDMA系统的编解码器，提高保密性并增加系统可容纳的用户数。

研究了基于相移超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)的光码分多址(OCDMA)编/解码器的结构及实现双极性编/解码的原理。利用传输矩阵法仿真了器件的相关特性,推导了因光栅周期不同而导致的编/解码器之间布拉格波长偏差对器件相关特性的影响。结果表明,随着码字长度的增加,器件的相关特性得到改善;但是当保持码片间隔不变而增加码字长度时,编/解码器的相关特性对布拉格波长偏差更加敏感,对于长度为31的Gold序列,当码片间隔为6 ps,布拉格波长为1.555μm时,布拉格波长偏差<0.02 nm方可得到编/解码器之间良好的相关特性;这表明同一码字可以在不同的布拉格波长下重复使用,此特性有望用于波分复用(WDM)型OCDMA系统中。