实验研究了非晶态As2S8半导体薄膜在光照、退火-光照和退火-光照-退火-光照关连作用下的光折变效应及淀积态与退火态两种膜系光致体积变化现象.采用棱镜耦合技术、Raman光谱和X线衍射测试技术,确认了As2S8薄膜经紫外光辐照后薄膜密度增高、折射率增大的现象.实验表明,淀积态As2S8薄膜经紫外光照后,折射率变化的最大增量可达到0.06,而退火态As2S8薄膜经紫外光照射后,其折射率最大变化比前者要小一个数量级,约为0.005 7.淀积态和退火态两种膜系紫外光照后,体积缩小,这与As2S3非晶态薄膜的情况不同,体积变化率分别为-3.5%和-2.1%.实验还显示,退火态的As2S8薄膜存在折射率完全可逆现象.

开发设计了一种新的列阵自动对接方法,该方法将多目标演化法导入光纤-光波导列阵-光纤列阵的自动对接,并行操作次数较常规遗传法大幅减少.数值仿真表明,对于模场非对称因子为0.4%的单模波导列阵与光纤列阵的双芯对接,能实现0.04 dB的平均端面耦合损耗.用于1×8波导分支耦合器与通道间距误差在0.35 μm以内的光纤列阵对接,自动耦合仿真达到了小于0.1 dB的平均端面耦合损耗,最大值与最小值的差小于0.06 dB.

为了研究CuO的不同掺杂浓度对表面等离子共振角的影响，提出一种新型的棱镜耦合法Ag－SnO₂(掺杂CuO)复合膜表面等离子共振光学传感器结构。采用射频反应溅射法在清洗处理后的金红石棱镜上依次制备Ag膜(50nm)，SnO₂膜(50nm)，CuO和SnO₂膜(50nm)4层膜结构，CuO的厚度依其不同的掺杂体积分数的不同而不同，经过退火实现SnO₂薄膜的掺杂得到复合膜。以He－Ne激光632．8nm为入射激励光源，通过采用表面等离子共振实验方法，CuO的掺杂体积分数分别为0，0．01和0．05时，得到共振角分别为59．61°，60．52°和61．3°的结果。结果表明，CuO掺杂的体积分数越大，表面等离子共振的共振角越大。

实验研究了非晶态As₂S₈半导体薄膜在紫外汞灯和He－Cd激光照射下的光诱导现象，证实了光照射后的As₂S₈薄膜的折射率增大，体积缩小，可见光吸收谱的吸收带蓝移。在此基础上，应用光折变效应试制了As₂S₈条波导，观测到As₂S₈条波导的光阻断效应，实现了光－光效应的开关功能。

探讨氧氩比对ZnO薄膜晶体结构和导电性能的影响.利用直流反应磁控溅射法在硅衬底上沉积C轴择优取向的ZnO晶体薄膜,在其他反应条件不变的情况下,改变氩氧比,测量了样品的晶体结构和导电性能.随着反应气氛中氩气含量的增加,(002)面衍射峰的强度有所提高,说明薄膜的结晶质量有所改善,衍射峰略向θ角减小的方向移动.随着反应气氛中氩气含量的增多、氧气含量的减少,ZnO薄膜的方块电阻明显减小,说明薄膜的电阻率随反应气氛中氩气的增加而明显减小.

提出了一种采用波导全息元件和CMOS图像传感器的指纹采集器。通过分析消失场和全息光栅在波导全息指纹采集中的作用,设计了新型结构的波导全息指纹采集器。实验结果表明,设计的指纹采集器具有更高的图像分辨率和对比度,由于省去了传统光路中的透镜,大大减小了采集器的体积和重量。

掺入0.33%苯基三氯硅烷制备了分子量为51 874的支化聚甲基苯基硅烷,由此改善了聚甲基苯基硅烷薄膜波导的成膜质量.报告了相应的成膜技术、膜厚控制技术、热处理技术和热氧化现象.采用紫外曝光手段研究了支化聚甲基苯基硅烷薄膜的光漂白效应,定性测试了曝光剂量与反应生成硅氧烷的正比关系.实验归纳了支化聚甲基苯基硅烷薄膜的光折变规律,获得了控制薄膜厚度和折射率的定量条件.

提出了一种新的高分子波导分波器结构,用以改善波长串扰以及偏振变动、波长带宽等引起的劣化影响.主要技术特征是采用两支参量不同的波导来构成非对称定向耦合器.报告了用非对称定向耦合器构成的马赫-泽德尔干涉型波导分波器的结构特点、基本工作原理和光学特性,详细讨论了器件的设计原理和器件性能优化的处理方法.采用三维波束传播法做了仿真验证,结果表明,该器件在1 550±5 nm和1 310±5 nm的波长带域上、对两个正交偏振态均实现了串扰小于-40 dB的高隔离度分波特性.

设计了一种新的阵列对接方法，即将遗传算法导入光纤、光波导分支耦合器、光纤阵列的自动对接。数值仿真结果表明，常规的八通道波导分支耦合器的对接耦合能实现各通道小于9．1dB的插入损耗，最大值与最小值之差小于0．1dB，即自动对接方案具有良好的性能。