针对集成光子滤波器在3～5μm大气窗口波段的应用，文章提出了一种基于切趾光栅辅助反向耦合器（contra-DC）的中红外上下话路滤波器。采用互补光栅错位的方法进行相位调制，实现光谱旁瓣抑制，同时消除了传统光栅错位调制方法造成的光谱变形。仿真结果表明，文章所提器件可以实现22 dB的高旁瓣抑制比（SLSR），并且带通滤波谱顶部平坦，滤波谱线接近箱形。器件具有较低的插入损耗，直通端口插入损耗约为0.4 dB，下载端口插入损耗约为0.45 dB。

针对多输出端口输出光功率的不均匀性问题，文章设计了一种基于绝缘体上硅（SOI）的1×4多模干涉（MMI）耦合器，提出了一种优化其均匀性的新方法。耦合器输入/输出端采用锥形波导，为提升MMI耦合器的均匀性，对输出端锥形波导采用不等宽设计，通过优化，四路输出端口均匀性高达0.007 4 dB，而总的插损仅有0.058 dB。依据该方法最终使得输出端波导的传输常数失配，避免了波导之间的串扰，实现了对MMI耦合器输出端口均匀性的提升。

超构表面是由亚波长结构单元组成，它可以利用微纳制造工艺在平面上制造出来。通过改变超构单元的形貌以及排列方式可以实现对光的精确控制，从而使超构表面实现多种光学器件的功能。超构表面平面光学器件具有超薄、超轻、可芯片级集成、易于大规模量产等优点，近些年来成为了微纳光子学里最热门的研究领域之一。基于紫外光刻工艺的晶圆级加工技术是未来实现超构表面光学器件大规模量产最可行的路线之一。本文综述了近些年来基于紫外光刻技术的晶圆级超构表面光学所取得的进展。这些研究工作在不同尺寸和材料的晶圆上实现了超透镜、偏振带通滤波器、半波片、完美吸收体、光束偏转器等光学器件。

为了探究提高500 nm附近激光高准确度应用的理论和技术依据，本文采用双泵浦源复合腔结合非线性和频变换，实现腔内两种波长基频光无增益竞争，可提高基频光输出功率，同时在复合腔内进行多次非线性频率变换，通过调控基频光注入功率比，使腔内光子数配比达到1∶1，从而有效提高了光-光转换效率及和频输出功率。对首次建立的理论模型进行了实验验证，分别采用Nd:YAG和Nd:YVO₄作为增益介质获取946 nm和1064 nm基频光输出，LBO为和频晶体；通过双泵浦源结构实现946 nm和1064 nm基频光无增益竞争，调节注入LBO光功率，对比注入功率比不同时的和频转换效率及输出功率，最终在基频光注入功率比为1.48∶1（即腔内光子数配比为1∶1）时获得最大输出功率923 mW的501 nm青光。