光混沌信号受限于光纤中的色散和非线性效应，难以实现远距离同步。同时，由于光注入混沌同步采用纯光域信号处理，无法与现有通信系统中的电域非线性补偿融合。因此，从非线性薛定谔方程出发，提出色散管理与基于光域的非线性管理相融合的技术方案，实现激光混沌远距离同步。然后，详细研究了不同传输距离、不同注入强度下的同步和传输特性。结果表明，在传输距离为1000 km、注入强度为0.5 mW情况下，系统能够实现信息速率为1 Gb/s的保密通信，同步载波相关系数能够达到0.97以上。

提出了基于加权光耦合阵列的光电任意波形产生方案, 利用不同波长加权和并行耦合的方法实现信号光域的数模转换。通过对信号的频谱分析发现, 多波加权存在拍频噪声, 经过波长预设和滤波处理, 可以将高频噪声有效滤除, 但在信号交变的时刻会有尖峰干扰出现, 进一步通过与变换信号带宽匹配的滤波平滑处理后, 尖峰干扰得到一定的抑制, 可实现输入信号速率为10Gb/s、量化精度为5bit的光学数模转换, 实现了三角波、锯齿波、高斯脉冲和方波序列等光学波形的输出。

相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)已广泛应用在防入侵检测、建筑结构的裂缝健康检测和管道检测, 但其准确性和抗噪性能还需要提高。提出了一种基于Φ-OTDR的智能识别系统, 该系统采用神经网络算法进行智能识别, 并对振动强度进行识别概率化处理。实验结果表明: 提出的系统能够准确识别并定位入侵行为, 定位精度达到5 m以内。

提出了一种基于光电反馈产生500 GHz宽带双偏振光学频率梳的方案。该方案基于光电环路反馈1550 nm垂直腔面发射激光器,采用自旋反转模型,利用四阶龙格-库塔算法数值仿真研究了光电反馈参数对光学频率梳特性的影响。研究结果表明:通过光电反馈参数的调节可以控制1550 nm垂直腔面发射激光器输出的偏振状态,可实现Y偏振和X偏振光学频率梳的转换。此外,研究发现,在特定的光电反馈参数条件下,可获得Y偏振和X偏振同时存在的双偏振光学频率梳。并且在一定的光电反馈参数范围内,两个偏振方向的光学频率梳的光谱带宽都会随着光电反馈系数的增加而增大,相应的功率谱会随光电反馈系数的增加而变得越来越平坦。通过光电反馈系数及反馈时间的调节,获得了谱线平坦、梳线纯净、谱带超宽的光学频率梳,在10 dB幅度范围内Y偏振光学频率梳的光谱带宽可达250 GHz,X偏振光学频率梳的光谱带宽可达500 GHz。

基于倏逝波理论，利用熔融拉锥技术，采用多种光纤，研制出了一种可以用于激光集束的多芯的全光纤器件。这种器件具有插入损耗小和器件芯间平行度高等优点。现已研制成功 19芯和 37芯光纤集束器，插入损耗＜1 dB。这种新型光纤器件为光纤放大网络(FAN)集束提供一体化的阵列集束光纤，提高空间利用率，便于在大规模使用光纤的环境中应用。

低速信息防护传输系统中使用的同步技术无法直接应用于高速信息防护传输系统,在高速信息防护传输系统若要正确提取密文,通信双方必须同步,从而使接收端能够准确地界定数据传输过程中有效数据的起始位置和终止位置。针对光量子噪声加密的高速信息防护传输系统,提出一种有效的密钥同步方案。设计了同步帧结构及同步过程,并周期性测量信道传输时延,迭代估算传输时延差以修正解密密钥到达时刻,完成高速信息传输下解密密钥与密文的同步。实验分析了影响密钥同步的重要参数,验证了该方案的可行性,并在实验所得数据的基础上分析了同步方案的成功率和误码率等关键性能指标。