为了解决水下图像在复杂水体中表现的画面模糊和颜色失真的问题，提出了一种基于HSV分类、CIELAB均衡与最小卷积区域暗通道先验（DCP）的水下图像恢复算法。基于H与S阈值将水下图像分为高饱和度失真图像、低饱和度失真图像及浅水图像等3类。分类后的水下图像分别经CIELAB均衡及自适应图像增强恢复，其中水下成像系统参数通过最小卷积区域DCP估计。实验结果表明，所提算法在图像恢复效果、评价质量和实时性指标上均优于对比算法，其中峰值信噪比和结构相似指数值分别平均提升了26.88%和17.3%，水下彩色图像质量评价值提升了4.3%。

环形谐振腔可用于高精度高灵敏度传感，将环形谐振腔与悬臂梁式压力传感器相结合，推导了该压力传感器的灵敏度的表达式，灵敏度会随着所施加压强的不同而变化，当施加的压强为1 kPa时，灵敏度为71.73 pm/kPa。采用低损耗的绝缘体上铌酸锂（LNOI）来设计环形谐振腔，极大地提高了压力传感器的Q值，可提高测得压力的精度。深入分析了临界耦合与非临界耦合、波导损耗、环形波导周长对Q值的影响，并借助Matlab对其进行了分析。结果表明：对Q值影响最大的是波导损耗；环形波导周长增加不会直接增大Q值，但会降低损耗，从而间接增大Q值。计算结果表明，当环形波导半径为80 μm，损耗为0.6322 m^-1时，Q值高达5.7×10⁶。

随着可见光通信的发展, 室内可见光定位技术获得了广泛的关注。在以图像传感器为接收终端的见光定位系统中, 针对单频率调制ID方案简单易实施, 但受限于接收终端采集频率上限, 可提供ID数量过少, 难以满足实际较大面积场景的应用需要。提出了一种扩展ID方法, 将两个不同频率的方波进行或运算, 输出信号加载到驱动端作为LED ID标识。采用普通商用手机开展了实验研究, 结果表明, 与使用单一以频率作为LED ID相比, 在本系统中可提供ID数量增加了6倍以上, 可提供153种ID, 且实验中识别ID准确率100%, 在LED灯具被遮挡的面积达到1/3时, 仍能正确识别出ID。

为满足小型光纤陀螺对光学器件小体积的要求, 对铌酸锂多功能集成光学小型化器件的结构做了分析和优化设计。采用BPM软件分析了Y形分支波导的S形波导损耗与弯曲长度及折射率差的关系。通过调整退火质子交换的工艺参数, 增加了波导对光的束缚能力; 降低了小型化芯片上S形波导的弯曲损耗; 去掉了原有Y形波导的输出端直波导, 直接由S形弯曲波导引至输出端, 在更短的芯片上得到了更长的弯曲过渡区。设计制作的芯片长度由常规的20 mm减至12.5 mm, 封装后的器件长度减小到20 mm, 为目前同类常规器件尺寸的2/3。设计制作的器件插入损耗典型值小于2.5 dB, 全温损耗变化量小于0.2 dB。

对定向耦合型偏振分束器的原理进行了分析。设计了一种零间距定向耦合器，在空间上实现TE／TM模式分束；用BPM软件对所设计的器件进行仿真模拟，对于TE／TM模的消光比分别可以达到21．2dB和19．5dB；该器件在X切Y传的LiNbO₃晶片上采用Ti扩散技术制作完成。实验样品消光比测试结果TE／TM模分别为11．5dB和19．1dB，对于消光比不够理想的原因进行了初步的分析。

报道了一种SiO2薄膜声波导和Ti:LiNbO3光波导之间存在一个角度的准共线的模式转换器结构,利用波导模式分析导出薄膜声波导的宽度限制;利用模式耦合理论得出了声光模式转换特性和耦合系数的加权形式.实现了对耦合系数的加权,较好地抑制了旁瓣.在综合考虑旁瓣和线宽的条件下,设计了这种TE/TM声光模式转换器,其旁瓣为-16.8 dB,-3 dB线宽和-10 dB线宽分别为1.37 nm和2.31 nm.

利用模式耦合理论分析了声光模式转换.并对声光可调谐滤波器的滤波带宽、调谐范围、驱动功率等性能参数进行了分析计算.设计制作滤波器时,首先在保证滤波带宽的前提下,考虑调谐范围、驱动功率以及加工工艺的要求.对其应用于OADM中存在的旁瓣和串扰问题进行了初步讨论.设计完成中心波长在1.55 μm,滤波带宽为1.2 nm左右,波长调谐范围大于150 nm,低驱动功率的IAOTF.