为了解决漏波天线带宽有限和整体尺寸较大的问题, 文章提出了一种新型宽带漏波天线。该天线由人工表面等离激元传输线和非对称圆形贴片组成, 其工作频段为7~15 GHz(相对带宽为72.73%), 能够从后向至前向连续波束扫描, 波束扫描角度为69 °, 同时具有稳定的高辐射增益。该天线的最大仿真增益达到13.1 dBi, 测试增益波动仅为1.64 dB, 测试结果与仿真结果吻合较好。文章所提宽带漏波天线具有结构简单、性能稳定且易于加工的优点。此外, 天线的整体尺寸较小, 更有利于无线通信系统的集成。

针对传统的半模基片集成波导漏波天线存在开放边界处能量泄露以及无法进行连续波束扫描的问题,文章提出了一种带有折叠接地面的半模基片集成波导漏波天线。通过在波导表面周期性加载具有横向与纵向缝隙的辐射单元, 抑制了侧向辐射的开放阻带效应, 使得天线能够实现从后向至前向的连续波束扫描。该天线可在9~13 GHz的工作频段内实现-51~24 °, 总计75 °的宽角度波束扫描, 实际测量的增益范围在6.9~12.3 dBi之间。由于波导的开放边界处设置了金属化通孔阵列, 使得天线增益明显提高。相比以往报道的同类型天线, 文章提出的天线具有更大的波束扫描范围与扫描灵敏度, 该天线可应用于无线通信和波束扫描雷达系统中。

针对传统漏波天线只能辐射线极化波的问题，文章提出了一种新型圆极化漏波天线。其由均匀金属条组成等离子体波导，通过将圆形贴片周期性和非对称地加载在波导的两侧，天线的波束扫描角可以有效展宽。另外，在圆形贴片单元中引入微扰，可以实现圆极化性能。仿真结果表明，该天线的阻抗带宽为43.5％（< -10 dB），3 dB的轴比带宽为31.3％，频率为4.5~7.0 GHz时，波束扫描范围为120~70 °，在频率范围内，天线的最大增益达到了12.48 dB。该圆极化漏波天线结构简单、易于加工且性能指标稳定，可应用于无线通信和传感系统中。

提出了一种基于金线填充的双芯光子晶体光纤超短偏振分束器, 并进行了有限元分析.金线表面激发的表面等离子激元与双芯光子晶体光纤纤芯模之间的强烈耦合, 导致更短的偏振分束器长度和更大的工作带宽.与同类的偏振分束器相比, 所提出的偏振分束器能同时实现较短的长度和较高的消光比.数值结果表明, 长度为 0.263 mm 的偏振分束器, 在波长 1.55 μm 处消光比达 -70 dB, -20 dB 消光比带宽为 124 nm.

提出了一种工作于太赫兹频段的双频微带天线。通过在天线辐射贴片上加载双T型辐射缝隙, 改变天线表面电流的路径来实现双频特性。对天线模型进行了仿真分析, 仿真结果表明, 所设计天线的谐振频率分别为300 和670 GHz, 最大增益达到了7.13 dB。该双频天线结构简单、易于加工且性能指标稳定, 可应用于太赫兹通信系统中, 其设计方法对双频微带天线的设计有一定的参考价值。

提出了一种工作在太赫兹频段, 基于半导体材料锑化铟的超材料带阻滤波器.由于锑化铟材料介电常数的特性, 该滤波器的谐振频率能够进行温度调节.同时, 通过有限积分法和等效LMC电路模型分析了滤波器的几何参数对其谐振频率的影响, 这两种方法得到的结果具有良好的一致性.在温度的取值范围是220～350 K时, 滤波器的谐振频率能够从0.91 THz动态调节到1.28 THz, 并且其阻带谐振频率的透射系数能够有限地被抑制.该滤波器的传输特性在30°入射角范围内具有良好的稳定性.设计的可调超材料带阻滤波器将在太赫兹无线通信、传感等方面有潜在的应用前景.

提出一种基于表面等离子体共振的双芯光子晶体光纤温度传感器, 其中双芯光子晶体光纤为折射率导光型, 其中心圆孔表面镀氮化钛薄膜, 内部填充具有较大热敏系数的乙醇和氯仿的混合液体, 其纤芯模与表面等离子体激元耦合的共振波长偏移可反映液体混合物的温度或折射率.利用全矢量有限元法分析了不同因素对传输损耗谱及其共振波长的影响.仿真结果表明：外包层空气孔直径增大, 以及最内层包层空气孔直径和空气孔间距减小可以提高耦合效率, 从而增强共振峰.对比分析发现在－20℃~ 120℃温度范围内, 氮化钛薄膜比传统金膜表现出更好的等离子传感特性, 随着膜厚增加, 其共振波长偏移量增加, 温度灵敏度提高, 灵敏度最高可以达到6.22 nm/K.

利用全矢量耦合模方程提出并分析了一种基于纤芯存在光致双折射的长周期光纤光栅的环境折射率传感测量方法.以波长为谐振波长的完全偏振光为入射波, 通过分析不同环境折射率下输出光的偏振态在邦加球上与参考点间球面距离的变化测量环境折射率.分析表明,在环境折射率1～1.30范围内包层半径为20.75 μm的长周期光纤光栅传感器线性特性良好, 灵敏度为0.356/RIU, 可应用于湿度和气体的折射率测量;该分析方法适用于其他类型的双折射长周期光纤光栅传感器的设计.

为了更加准确地研究薄包层CLPFG（啁啾长周期光纤光栅）的传输与色散特性，仿真分析了单轴晶体光纤的二、三层介质模型所得纤芯模有效折射率的差别以及中心波长的差别，并基于该差别,采用数值分析的方法研究不同包层半径、包层模序对CLPFG色散性能的影响。结果表明，当单轴晶体光纤包层半径与包层模序较小时，两种光纤介质模型的纤芯模有效折射率有较大差别。对于两种介质模型的光纤光栅，降低包层半径或增大包层模序数都有利于增大色散。文章的分析方法和结论为CLPFG的分析和设计提供了理论依据。

仿真分析了单轴晶体光纤的两层介质模型与三层介质模型所得纤芯模有效折射率的差别，并基于该差别对长周期光纤光栅的外界环境折射率、温度和轴向应变传感灵敏度进行了仿真分析。结果表明，对两层、三层介质模型的纤芯模，尤其对薄包层光纤有效折射率有较大差别；用两层介质模型和/或材料的折变系数计算所得的长周期光纤光栅的外界环境折射率、温度和轴向应变灵敏度有较大的误差，需应用三层介质模型以及模式的有效折变系数进行准确计算。据此计算了上述3种传感灵敏度与光纤包层半径及包层模序数的关系。为长周期光纤光栅传感器的分析设计提供了指导。