利用时域有限差分法, 对基于绝缘体上硅(SOI)的微环谐振腔的微环波导宽度对传输性能、Q值的影响进行了理论分析与仿真。研究结果表明, 单模条件下, 波导越宽, Q值越大。仿真优化结果表明微环半径为10μm、微环波导宽度为600nm时, 1.55μm附近的谐振峰的消光比为18.2dB, 计算出Q值约为2.2×105。进一步研究了微环与直波导间距、平板高度对Q值的影响。耦合间距增大时, 由于耦合效率降低, Q值则逐渐提高; 随着平板区厚度的减小, 辐射损耗会越小, 因此Q值增大。研究结果为微环谐振腔的进一步优化和设计提供了参考。

基于模式耦合理论，研究了一种3个模式的锥形光纤模式复用/解复用器，可以实现1根少模光纤与3根单模光纤之间的模式复用及解复用，有利于提升光纤传输系统的传输容量。当基模光场分别输入3根直径为10、8.4、7.2 μm的单模光纤时，会在锥形结构中发生耦合并转换为高阶模式场。利用重叠积分计算该复用器输出端口光场与标准模式场的相似度，检测出输入的基模在输出端分别转换为LP01和两个简并的LP11模式,即实现模式复用。当LP01和两个LP11模式分别输入到少模光纤时，从解复用器输出端相应端口输出的光功率最大,即实现模式解复用。最后改变复用器的结构参数来计算该器件的容差比，计算出该器件实现模式转换以及解复用效果最好的拉锥长度分别为3.88 cm和3.8931 cm。