为有效地预防、控制海上溢油事件对经济和海洋生态环境造成的严重影响, 针对不易被早期发现的小面积溢油, 结合表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)传感技术的实时性、灵敏度高、样品消耗少等特点, 提出了一种新颖的小型海上溢油监测系统。具体而言, 根据所采用的非扫描角度调制模式下的四层Kretschmann型棱镜耦合传感结构和原油样品折射率变化范围, 通过MATLAB仿真确定传感装置中各元件最优参数和相对固定位置, 得到理论检测灵敏度为6.094×10-5 RIU。依仿真结果搭建实验装置, 对蔗糖溶液和原油样品进行了实验分析。实验表明: 蔗糖溶液检测灵敏度与理论仿真灵敏度同数量级, 达到9.017×10-5 RIU, 证实实验装置有效, 原油检测结果符合SPR响应趋势, 验证了该系统方案的可行性。

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。

制作了光互连用8×8多量子阱空间光调制器, 测量了其耐压特性、模式均匀性、对比度和插入损耗等。使用Dammann光栅分束器将半导体激光束分成等光强的64路并将其照射到多量子阱空间光调制器上, 测量了其调制特性

在一块印刷电路板上通过将自电光效应器件(SEED)与GaAs埸效应晶体管(FET)进行互连制作了一种简单的场效应晶体管-自电光效应器件(FET-SEED)灵巧像素。这种灵巧像素由一个输入自电光效应器件,一个输出自电光效应器件及一个GaAs场效应晶体管放大器构成。设计了一个光学系统,在这个系统上对这种灵巧像素进行了演示及测试,并对其工作原理及过程进行了描述。