提出了一种噪声下非重复瞬态弱信号感知灵敏度增强方法。在双相干光频率梳（OFC）频谱克隆接收系统的基础上，利用声光频移器和光耦合器分别对本振OFC和信号OFC进行多路复制，使得瞬态弱信号频谱被分割的子信道成倍增加。在接收端灵敏度范围内，各子信道频谱被下变频至同一中频，并在频域中同步累加，累加后瞬态信号的感知信噪比（SNR）以倍数增加。利用梳齿个数为9的频谱克隆接收机对带宽为18 GHz的瞬态噪声信号进行感知，当本振OFC和信号OFC进行1、2、3路复制时，瞬态信号的感知灵敏度增益分别提升至12.63 dB、14.04 dB、15.43 dB。与双相干OFC频谱克隆接收结果相比，所提结构的SNR提升了3.0 dB、4.5 dB、5.9 dB，并进一步讨论了分路损耗对SNR改善比的影响。所提方案基本上不增加OFC生成模块的复杂度和频谱覆盖范围，实现了SNR倍增式增强。

利用折叠导电墙结构可以有效减小微带天线的尺寸，展宽辐射波束。对折叠导电墙结构进行改进，将导电墙分解为3部分，各个部分分别加工完成后，进行装配组合，并加载到微带天线。改进后的导电墙结构的加工费用远小于一体化折叠导电墙。在L1频段设计加载改进导电墙的右旋圆极化微带天线结构，Ansys HFSS软件仿真结果和实测数据表明，所设计的天线仍具有小尺寸和宽波束的优点。

有机聚合物脊形光波导的色散特性对聚合物光子学器件性能具有重要影响。本文利用标量变分理论计算脊形光波导的有效折射率, 其用到的近似光场分布运用变分有效折射率法获得。考虑折射率分布的横向变化, 基于导模满足的矢量波动方程, 利用微扰法对标量变分理论所得有效折射率进行偏振修正, 求得精度更高的色散特性。对聚合物多模脊形光波导基模和高阶模的色散特性进行分析, 研究了波导结构参数对色散特性的影响, 分析了单模波导TM、TE基模的偏振色散特性。研究结果表明, 运用本征方程分析TM模的色散特性误差大, 必须加以修正; 而对于TE模, 其误差相对较小。

以有机聚合物非对称脊波导为研究对象, 采用有效折射率法, 系统地分析了不同脊宽、芯层高度和芯层平板短边宽度条件下, 非对称脊形波导有效折射率与脊高的变化规律, 并与对称脊波导进行比较。研究表明：两种脊波导结构具有相同的特性, 即在芯层高度一定时, 有效折射率随脊高、脊宽的增加而增加；在脊宽一定时, 有效折射率随芯层高度的增加而增加。而非对称脊波导在其他条件一定时, 有效折射率随短边芯层宽度的减小而减小。该结果对有机聚合物非对称脊波导的应用具有一定的参考价值。

以缩短马赫曾德尔(M-Z)电光调制器分支波导为目的，将有机聚合物非对称结构的脊波导应用于S弯波导中。采用半矢量有限差分光束传输分析法，系统地分析了不同参数下采用非对称脊波导的三种常见弯波导，即正弦弯、圆弧弯和余弦弯分支波导的TM00光场传输损耗，并与采用对称脊波导的结构相比较。研究表明，在芯层厚度h=1.5 μm、脊高为0.3 μm、脊宽w=4 μm、分支高度G=11 μm的情况下，当脊波导短边芯层平板宽度s≥2 μm时，在相同传输损耗条件下，正弦弯、圆弧弯和余弦弯分支波导长度分别可减少40%、30%和25%，该结果对有机聚合物M-Z调制器中分支波导的设计具有一定的参考价值。

以有机聚合物脊波导为研究对象，采用半矢量有限差分光束传输法，系统地分析了不同脊高、脊宽和芯层厚度条件下对称脊波导的偏振特性，并在此基础上分析了非对称脊波导的偏振特性，研究了平板芯层短边宽度对偏振特性的影响。结果表明：非对称脊波导结构的引入对偏振特性影响较小，其双折射随平板芯层短边宽度的减小而减小。当脊高为1.3 μm、平板芯层短边宽度为2.0 μm时，非对称脊波导双折射能控制在可接受范围。

使用格雷互补码脉冲序列作为光时域反射仪（OTDR）探测光脉冲，并结合相关处理，可以在不影响空间分辨率的前提下提高动态范围，增加有效的测量距离。文章将格雷互补码应用于便携式OTDR，对强噪声环境下信噪比改善特性进行了分析和仿真，并通过实验验证了理论的正确性。通过数字平均进行强噪声抑制，再相关处理能获得更好的响应曲线。在编码长度为256时，通过先数字平均,再相关运算，便携式OTDR动态范围可提高9dB。

设计了一种以聚合物作为材料的低损耗、宽带宽的Mach-Zehnder光波导调制器。分析了调制器的脊波导的模式特性,设计了脊波导的结构,并使用BPM软件模拟了脊形波导的光场分布;通过对光场分布的分析,优化了脊形波导的宽度Wg,脊高b,芯层高度H。同时对聚合物调制器的电极进行了优化,包括电极宽度W和电极间距D,使得调制器有较小的导体损耗以及较好的阻抗匹配。并结合了脊波导的结构参数和电极的优化参数,给出了优化结果,它能够使微波的有效折射率与光波的有效折射率达到匹配,从而使带宽达到177 GHz,导体损耗为0.256 9 dB/cm·GHz1/2。

以有机聚合物非对称脊波导为研究对象，采用半矢量有限差分光束传输法(FD-BPM)，系统地分析了不同脊高、脊宽和芯层平板短侧宽度条件下非对称脊形波导的基模截止和单模条件。得出：在芯层高度一定的情况下，基模截止区域和单模区域均随脊高或脊宽的缩小而增大，单模区域随脊形波导芯层平板短侧宽度s的减小而减小；其尺寸以选择芯层厚度h≥1.5 μm，脊高(H-h)≤0.4 μm，脊宽4 μm≤w≤8 μm，芯层平板短侧宽度s=2 μm较佳。研究表明，非对称脊波导单模条件区域仍能满足实际应用要求。

应用ANSYS公司的HFSS和Designer对一种内嵌共面波导电极结构的聚合物电光调制器进行了协同仿真,设计出了带宽为56 GHz的聚合物电光调制器。通过对光波有效折射率和微波有效折射率的优化,实现了速度匹配。同时利用协同仿真方法对电极进行了优化设计,实现了阻抗匹配并降低了微波损耗。结果表明应用协同仿真方法可以提高计算效率,有助于对各种结构的行波电极进行优化。