采用门控淬灭技术的单光子探测更容易实现高速探测，并且使用寿命更长。门控信号的宽度与探测噪声及探测效率直接相关。基于高速D触发器特性以及高精度可编程延迟芯片，提出了一种频率和门控信号宽度可调的脉冲信号产生方法。通过对芯片特性进行研究，设计了实验电路并对实验结果进行了展示和讨论。结果表明，该方法能够产生最小门宽1 ns、最大频率100 MHz的门控信号。

在分析网络通信安全需求的基础上，阐述了光纤传感技术和光缆状态实时监测技术对网络通信安全的保障作用。介绍了光纤传感技术的发展历史以及具有代表性的光纤传感器，然后介绍了分布式光纤振动传感系统的原理和工作方式，并对该系统的解调方法进行了分析。为了获得更高的信噪比，通过实验分析了数据解调中延迟差分对信噪比的影响。结果表明，在一定范围内，延迟时间与信噪比正相关。

对基于光纤光栅测温原理的射频同轴开关内部簧片温度检测进行了研究，并使用了由聚酰亚胺涂覆的光纤光栅。温度校准后，外界温度与光纤光栅中心波长拟合直线的线性度为99.914%。温度每上升1 ℃，中心波长漂移10.39 pm。将校准后的光纤光栅置于射频开关簧片处进行测温试验。结果表明，射频开关的内部温度达到300 ℃时，光纤光栅理论上的中心波长偏移误差为0.02 nm，相应的温度重复测试误差为2 ℃。该研究为射频同轴开关内部簧片的温度检测提供了有效方法。

为了深入了解分布式反馈激光器(DFB)的发光机理与调制特性, 通过理论分析和实验对DFB的调谐特性进行了研究。得到FITEL和JDS Uniphase 两款激光器调制电流与输出中心波长的对应关系和两种确定系数不同的拟合方程, 证明了这两款DFB激光器在实际应用中存在非线性关系。结果表明, FITELFRL15DCWD-A82激光器的3dB带宽与驱动电流幅值关系为3.715pm/mA; 该调制结果优化了该激光器的可用相干长度, 并验证了驱动信号频率变化不影响3dB光谱宽度。对DFB激光器低频调制特性的定量分析结果可为相干检测系统驱动电路设计提供实验依据。

从能量分配角度分析了光纤干涉式顺变柱体传感器的工作原理，给出了复合顺变柱体的等效刚度系数计算公式。采用有限元分析方法对复合顺变柱体进行固有频率的仿真，并得出光纤缠绕起始位置应该距离中间惯性振子5 mm的结论；实验采用固有频率测量的方法间接计算顺变柱体的等效刚度系数，对三个顺变柱体传感器进行的测量实验结果表明，该方法可作为顺变柱体复合刚度系数计算的依据。

在对调制方法、混频原理、调制深度取值等问题深入研究的基础上, 为得到更高的抗干扰能力, 结合相位生成载波调制解调技术与微分交叉相乘解调算法, 引入除法运算, 提出一种改进的相位生成载波解调算法, 以抑制光强扰动对解调结果的影响, 并与传统的微分交叉相乘解调算法在光源产生低频干扰时的解调效果对比, 进行仿真实验.对比信号源分别为20 Hz与200 Hz时的解调效果, 结果表明,在光源有1 Hz低频扰动的情况下, 在高频信号解调的结果中, 改进的解调算法可以准确地实现对待测信号的解调, 解调结果与传统方法相比具有更高的线性度.

为了对不易被发现的早期小面积溢油进行高精度、全天候、实时在线的监测，以达到早发现、早预警、早处理的目的，提出了基于表面等离子体共振(surface plasmon resonance，SPR )技术的小型化实时在线海上溢油检测系统的设计思想，系统拟采用入射光源为非扫描的角度调制型方式，目的是便于光线完全覆盖待测样品检测时所需的入射角度范围。对大量的原油和石油样品的折射率进行检测确定其范围，再通过MATLAB与ZEMAX模拟仿真结合，得到了光源最优化的中心波长、入射角度范围以及棱镜的相关参数，并确定出探测器的相关指标。最终通过建模与仿真，验证了系统装置的可行性，并得出了初步试验方案。