基于微环谐振器的光通信器件理论模型研究一般采用线性传播因素的模型，没有考虑到非线性光学效应的影响。文章针对3×3通道微环谐振器在非线性作用下的波长和输出功率进行了研究和分析,推导了微环谐振器的耦合理论公式，重点考虑了氮化硅材料和磷化铟材料的不同非线性特性对微环谐振器通透比随输出光强变化的影响，并通过模拟仿真获取了微环谐振器通透比与波长的关系图象。仿真结果表明，磷化铟比氮化硅的非线性效应影响要更为明显，带来的串扰也较大，氮化硅材料微环谐振器最佳工作波长在0.7 μm附近，磷化铟材料微环谐振器最佳工作波长在1.4 μm。

将微环谐振腔应用于普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器中, 构成一种新型滤波器, 用信号流程图法推导了其输出端传递函数, 并对其输出结果进行了模拟. 结果表明: 该滤波器能输出透过率近似平顶和平底的矩形方波, 自由光谱范围达111 GHz, 消光比达10.2 dB. 和普通的马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比, 自由光谱范围、消光比、精细度都显著提高.改变微环谐振腔和马赫-曾德尔干涉仪滤波器的组合方式, 得到更多的输出波形. 讨论了各项参量对器件输出性能的影响.

微环谐振腔以其功能多样、结构简洁、集成度高等特点已经成为当前的研究热点。采用多环结构形成的滤波器能够实现在通带内比单环谐振滤波器更为陡峭的滚降、更平坦的峰顶和更好的抑制阻带。利用信号流程图法(SFG)推导了串联耦合和并联耦合两种形式的多环谐振滤波器的系统传递函数公式。在串联结构中，滤波器的输出特性主要受到耦合系数和损耗的影响; 在并联结构中，通过优化环间距，从而使下载端输出光谱达到比较好的形状。

超结构光栅DBR(SSGDBR)半导体激光器是目前光通讯中应用最有前景的可调谐激光器之一.利用传输矩阵法模拟了SSGDBR的反射谱.计算中,把SSGDBR每一个光栅节距看成基本单元.对于SSGDBR的注入不同龟流,反射光谱显示出调谐特征.

取样光栅DBR(SGDBR)激光器是目前光通讯中最有应用前景的可调谐激光器之一.利用传输矩阵法模拟了取样光栅DBR半导体激光器的光谱特性.计算中,把取样光栅DBR半导体激光器的增益区、位相区和取样光栅DBR看成基本单元.而每一个基本单元都可以看作一个普通的双端口器件.其传输特性用一个2×2复矩阵表示.在阈值以下,对于有源区和取样光栅DBR的不同注入电流,发射光谱显示不同的输出特征.当有源区的注入电流为9.5 mA时,主模开始在1.553μm附近形成.当取样光栅DBR有注入电流时,主模形成的位置发生了变化,表现出可调谐的性质.同时,明显出现主模的有源区的注入电流发生变化.这种方法也反映了激光器的阈值条件.阈值电流为10 mA.

本文利用传输矩阵法分析了取样光栅DBR半导体激光器的调谐特性

基于V型三级级原子由于真空与原子耦合引起的量子相干效应,研究了泵浦-探测技术中透射受激量子拍特征.理论计算表明:这种受激量子拍与荧光量子拍相比具有高的信噪比.理论结果与实验有较好的一致性.

具体推导了相位共轭型非相干光时延四波混频信号强度随时间延迟的一般变化规律.结果表明:对于用有限线宽非相干光激发源非相干光时延四波混频信号强度随时间延迟的变化规律具有对称性,且强度峰与激发光场带宽成正比,与纵向弛豫速率成反比.这一结果为利用发光二极管作抽运源研究半导体光放大器及有源光波导超快动力学过程提供了理论基础.进而提出了用发光二极管结构的非相干光时延四波混频测量有源介质带间和带内载流子弛豫速率的有效方案.

采用强流相对论电子束横向抽运纯氩,在属于Ar的第三谱带范围内的260 nm的中心谱区观察到了光学腔效应,并指出同时具有陡前沿和强流相对论特点的电子束抽运是实现这一中心谱区光学腔效应的重要条件。

对强流相对论电子束抽运氩产生的氩的第三谱带进行了研究。利用反射镜法对其小信号增益系数进行了测量。根据测量的实验装置和方法,建立了近距离探测的精确数学模型。综合运用数值分析方法对该模型进行了求解,得到了小信号增益系数。