提出了一种基于微纳光纤耦合器的高灵敏度、便携式生物传感器,并对该传感器用于无标生物检测的灵敏度和重复性进行了研究。通过熔融拉锥法拉制出腰椎直径为3 μm的光纤耦合器, 并进行折射率检测实验。实验测得折射率灵敏度为1402.3 nm/RIU, 对检测结果进行拟合, 得到拟合曲线的相关系数为0.99459。微纳光纤耦合器的弱耦合模型的计算结果和实验结果相符。将此微纳光纤耦合器用于检测羊免疫球蛋白(IgG)抗原, 得到了2 pg/mL的检出限; 10次解离再生实验验证了该传感器的重复性, 表明了微纳光纤耦合器在无标生物传感中具有高检测灵敏度的潜力和较好的实用价值。

目前二维干涉图所采用的相位提取算法大多以傅里叶变换法为主，而傅里叶变换法对噪声比较敏感。虚光栅移相莫尔条纹法具有较高的提取精度，而且抗噪性较好。在一维干涉图的基础上，提出了一种适用于二维干涉图相位提取的二维虚光栅移相莫尔条纹法，该方法通过构造一定相移量的二维虚光栅实现相位提取。与傅里叶变换法对比研究的仿真结果表明：对于同一幅二维干涉图，在干涉图不含噪声的情况下，傅里叶变换法与该方法的相对重构误差分别是5.52%和3.46%；在干涉图含噪声的情况下，随着噪声的增加，该方法在抗噪性方面的优势越来越明显。对二维横向剪切干涉仪零位校准装置所采集到的二维干涉图进行处理，实验结果表明，傅里叶变换法和该方法所得到的测量结果均方根值分别为0.0053 λ 和0.0037 λ(λ = 632.8 nm) 。

通过理论研究以及高频仿真相结合的方法分析设计了一款新型Ka波段8路径向波导空间功率分配(合成)器。研发的新结构输入输出段为标准矩形波导结构,代替了传统功率分配(合成)器输入输出段的同轴结构,这种新型全金属结构更加简单紧凑,更易于加工。仿真结果表明: 功率分配(合成)器工作带宽达到了34%(12 GHz),基本覆盖整个Ka波段;全频带内反射系数S11低于-20 dB,各支路的相位差均小于5°。通过在同轴波导渐变段引入切比雪夫渐变结构,在减小了器件尺寸的同时,在整个频带内的网络S参数也不错。这款新型Ka波段8路径向波导功率分配(合成)器将应用于前级固态功率放大器,推动回旋行波管项目研发。

在利用剪切干涉测量共轴折返式光学系统波像差时, 会得到含中心遮拦的环形剪切干涉图。但是, 目前的剪切干涉波前重建方法大多适用于圆形或矩形区域。提出了一种适用于含中心遮拦环形剪切干涉图的波前重建方法。该方法是一种基于Zernike环多项式的模式法。仿真和分析了不同剪切比、单项像差、噪声对重建精度的影响, 结果表明：该算法具有较高的重建精度, 剪切比小于6%时, 相对重建误差小于10%；对像散的重建精度较高, 对球差和慧差的重建精度相对较低；具有较好的抗噪性。该方法已应用于实验室开发的交叉光栅横向剪切干涉仪的干涉图像波前重建中。

在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中掺入不同的偶氮染料并制成薄膜样品,以调制的线偏振Ar+激光(514 nm,CW)作为控制光,He-Ne激光(632.8 nm,CW)为信号光,研究了样品的光致双折射效应及全光开关效应。通过对样品的响应特性和全光开关效应进行比较,发现电子推拉势较强的生色团分子在控制光作用下,可以产生较大的光致双折射效应,但光响应速度较慢,其光致双折射效应以光致异构取向为主要机制;而对于具有较弱电子推拉势的生色团分子,其光致双折射效应则主要来自光致异构烧孔机制,虽然其光致双折射效应小,但光响应速度快。