提出了一种基于可调光延迟线的微波光子正交解调技术,并基于该技术设计了微波光子零中频接收机。通过调节光延迟线实现本振信号的90°移相,并采用波分复用方法在共用的级联马赫-曾德尔调制器结构中实现两条正交链路的射频信号与本振信号的混频,从而提高了光正交解调的幅相一致性。所设计的微波光子零中频接收机可对光正交解调之后的中频处理器件如光电探测器、滤波器以及模数转换器等引起的链路幅相不平衡进行数字补偿。经数字幅相失衡补偿后,微波光子零中频接收机在中心频率为12 GHz、瞬时带宽为4 GHz的工作频段内测得幅度不平衡小于0.4 dB,相位不平衡小于1.5°,镜频抑制度大于45 dB,最高镜频抑制度可达79 dB。

利用自行研制的气溶胶飞行时间质谱仪(aerosol time-of-flight mass spectrometer, ATOFMS)对气溶胶粒子的折射率进行测量。 首先利用ATOFMS对气溶胶粒子的粒径和光散射强度进行测量,然后由Mie散射理论结合ATOFMS光散射区域的几何结构,推算出光电倍 增管接收的理论光通量与气溶胶粒子的大小和折射率之间的函数关系。通过比较实验测量的气溶胶粒子光散射平均强度与Mie散射 理论值,对粒子的折射率进行反演。与实际样品数据参数对比的结果表明该方法是可行的。

离子诱导成核是大气气溶胶形成的重要路径之一。大气中团簇离子的形成,主要由宇宙射线电离空气产生的初级离子 与H2 O、H2 SO4 、HNO3 、NH3 、有机物等物质发生的离子-分子反应而产生。成核是团簇离子生长和蒸发相互竞争的一个过程,团簇离子生 长到临界核尺寸时,便可自发生长。研究表明临界核大小约1.6 nm,对应粒子的质量数在5000 amu以上。离子诱导生成的气溶胶粒子对气候的影响以 及离子诱导成核在大气成核事件中是否占主要作用还存在很大争议,这需要进行进一步的外场观察、理论模拟、实验室研究来充分弄清离子诱导成核机理。

基于电吸收调制器,对比分析了无延时干涉仪装置和有延时干涉仪装置条件下波长变换的情形.10 Gb/s归零码光信号波长变换的实验证明，延时干涉仪装置可有效消除变换后光信号的脉冲拖尾，并极大地改善信号的消光比指标.分析了电吸收调制器偏置电压、数据信号功率、变换波长等工作参数对波长变换性能的影响，发现无论有无延时干涉仪装置，均需合理设置偏置电压来优化波长变换信号的接收灵敏度；在-3.0 V偏置电压条件下，有延时干涉仪装置时，灵敏度增益达2.0 dB.

分析了由两种光调制结构产生的高阶调相非归零码的码间跃变图案，并以此来研究码间跃变图案与光滤波性能间的关系。串行调制器方案下，部分跃变图案为曲线型，而在并行调制器方案下，所有的码间跃变图案本征均为直线型。可以证明，码间跃变图案特性对光滤波特性存在重要影响。在串行调制器方案下，光滤波可以导致明显的跃变图案依赖性。相对而言，并行调制方案有更小的眼睁开代价，因此具有更好的窄带滤波容忍性。最后，研究了在解调器参数优化下接收机灵敏度随光滤波带宽的变化曲线。

理论上提出了窄带损伤条件下的误差向量幅度的新算法，该修正算法可有效去除滤波引起的码间干扰因素，从而能利用计算的误差向量幅度更准确地估计系统光信噪比与误码率。通过数值仿真发现，新的算法能够有效地估计接收光信噪比，在加入码间串扰修正后的误差向量幅度对误码率的估计也有提高。同时，论文讨论了干扰码元个数的优化问题，以获得在计算复杂度与性能之间的最佳平衡，还分析在不同系统参数包括信噪比与滤波带宽下的估计性能表现。

主要研究基于IQ光调制器的16进制正交振幅调制(16-QAM)光发射机中多偏置电压反馈控制性能，着重分析了装置内部两个马赫曾德尔调制器(MZM)的偏置电压与马赫曾德尔干涉仪(MZI)的偏置电压之间的协同控制问题，以及以光发射机的平均输出光功率作为反馈控制两个MZM偏置电压的监测信号所面临的多极值问题。研究证明了当MZM偏置电压处于传输曲线的最低点时监测的输出光功率为极值，且不受MZI偏置电压的影响。分析发现，合适的驱动信号幅度可保证两个MZM偏置电压的反馈控制过程中不存在多局部极值问题。