构建以SiO2介质为基底，周期为1000 nm的高分子聚合物光子晶体，表面沉积高折射率介质覆层。建立了光子晶体生物传感器反射峰值波长与有效折射率间的关系。采用严格耦合波法(RCWA)理论分析了光子晶体传感器红外窄带反射谱特性，当光子晶体表面吸附介质的浓度变化时，有效折射率随之变化，导致反射峰值波长漂移。因此，可根据光子晶体生物传感器的反射峰值波长的漂移量获得表面吸附介质的分布特性。研究了生物传感器光子晶体表面覆层介质的折射率、厚度和填充比对反射特性和反射峰值波长漂移灵敏度的影响。结果表明，选择合适的覆层参数可提高光子晶体生物传感器的灵敏度。

研究了一种新型全光纤可调光衰减器,设计了耦合特性检测装置。基于耦合波理论,分析了衰减量与改变参量之间的关系,讨论了波长微损耗特性。实验结果表明,调节两光纤锥横向间距u可以实现衰减量的大幅度调节,衰减量接近30 dB;调节纵向耦合长度L可以实现衰减量的微调,衰减量可达37 dB;此可调光衰减器可以获得<0.2 dB的波长微损耗。利用此结构的衰减器能够较理想地削弱或控制光信号,在对气体进行浓度测量和组分识别时,利用波长微损耗特性能够确保气体浓度测量的可靠性和单值性。

Transmission spectra of coupled cavity structures (CCSs) in two-dimensional (2D) photonic crystals (PCs) are investigated using a coupled mode theory, and an optical filter based on CCS is proposed. The performance of the filter is investigated using finite-difference time-domain (FDTD) method, and the results show that within a very short coupling distance of about 3\lambda, where \lambda is the wavelength of signal in vacuum, the incident signals with different frequencies are separated into different channels with a contrast ratio of 20 dB. The advantages of this kind of filter are small size and easily tunable operation frequencies.

基于光时域反射技术(OTDR)的原理,建立了拉曼散射分布式光纤多点温度测量系统,提出了一种新型的解调方法,即循环解调方法,用最近已知OTDR温度曲线解调下一个待测点OTDR温度曲线.通过实验验证了理论分析的正确性,该系统能够抑制温漂噪声的积累,防止瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,其空间分辨力小于3m,温度分辨力约为±3℃,时间分辨力不大于3min.

应用光频域反射复用技术与波分复用技术,解决了光纤光栅传感网络的寻址问题;使用可调谐滤波器,实现了复用信号的解调;具体地分析了光频域反射复用技术的基本原理,从理论上推算了系统的空间分辨率和测量范围,并进行了3×3光栅阵列传感网络的实验研究.该方案充分利用了光信号的频率和波长信息,在光源功率足够大的前提下,显示出新设计的传感网络具有寻址和解调几百个光栅信号的潜在能力,在大型建筑设施分布式二维或三维应力监测中有很好的应用前景.