采用内、外曲线分别为圆形弯曲和欧拉-圆形弯曲曲线，以及内、外曲线分别为欧拉-圆形弯曲和欧拉弯曲曲线，提出并优化了两种曲率与宽度双渐变的硅基单模弯曲光波导结构。采用有限时域差分对提出的两种弯曲光波导结构进行了仿真优化，并与圆形弯曲、欧拉弯曲、欧拉-圆形弯曲和贝塞尔弯曲光波导的性能进行了比较。结果表明在等效弯曲半径为2 μm时，内、外曲线分别为圆形弯曲和欧拉-圆形弯曲的弯曲光波导损耗值仅为0.005 6 dB/90°，且具有低的损耗波长相关性。

光开关切换延时线芯片中各光开关的驱动电压标定和控制需使用多通道光功率计、可编程多通道电压源阵列等分立仪器，存在成本高、扩展困难的问题。设计并制作了一套低成本、易扩展的光开关切换延时线自动标定与控制系统，其中多通道光功率计模块可探测-53~-7.7 dBm内的光功率，误差小于0.5 dB；多通道电压输出模块可高精度稳定输出0~10 V的直流电压，输出电压波动小于±0.5 mV；使用单片机控制各模块协同工作并连接上位机实现人机交互。使用本系统对5-bit光开关切换延时线进行了自动标定和控制，结果显示，在32级延时状态下，延时线芯片输出端的透射光谱在1 560 nm波长附近的波动均小于1 dB，对应的延时步进为3.110 9 ps/state。该结果与商用仪器标定电压下测得的3.062 0 ps/state的延时步进高度吻合。本文设计制作的标定与控制系统精度高、成本低、扩展性强，具有很高的应用价值。

基于低损耗氮化硅光波导平台，采用一个1×6阵列波导光栅（AWG）与六个仅中心波长不同的1×25AWG两级级联的架构，优化设计了集成光谱分析芯片。仿真结果表明，该光谱分析芯片的工作带宽、波长分辨率、最小通道插损分别为75 nm、0.5 nm和4.9 dB，且通道间最小相邻、非相邻串扰约为-27.7 dB、-23.0 dB，最大相邻、非相邻串扰约为-22.6 dB、-12.5 dB。

微波光子学是一门融合了微波技术和光子技术的交叉学科，是研究光波和微波在媒质中的相互作用以及在光频域实现微波信号的产生、处理、传输及接收的微波光波融合系统。由于现有的微波光子系统大多由分立器件组成，在体积、功耗、稳定性、成本等方面仍有待提升，因此集成化是微波光子技术发展的必然趋势。文中探讨了微波光子集成技术面临的主要科学与技术问题，总结了该技术的发展现状和前沿研究进展，并对其未来发展前景进行了展望。