在传统的抽指加权技术基础上，该文提出了一种自适应抽指加权技术。通过计算确定抽指加权的起始位置和加权数值，能对切趾换能器进行部分指条的抽指加权。研究结果表明，根据该文提出方法研制的一款声表面波滤波器，其频率为61, 60 MHz，-1 dB相对带宽为3, 7％，带外抑制大于45 dB，矩形度为1, 4，器件的综合性能得到改善。

切趾在成像和光通信领域得到了重要的应用。传统的切趾方法基于相位或者振幅调制，存在工作带宽窄或者分辨力低的问题。本文提出了一种宽带消色差的超表面滤波器，可以在不损失空间分辨力的情况下实现切趾成像。通过该滤波器在整个可见光波段完成了几乎无色散的相位调制。仿真结果表明，超表面滤波器的聚焦效率是相位滤波器的两倍；其成像对比度可以提升至高斯滤波器的三倍。通过我们的方法，在400 nm到700 nm的可见光波段内，点扩散函数的旁瓣能被压缩到10-5数量级，同时能够实现衍射极限甚至超衍射的分辨力。

干涉光谱技术在大气遥感、 天文探测及地物勘察等诸多领域的应用是当前国内外研究热点, 光谱重构作为遥感数据处理的重要环节与探测精度紧密相关。 干涉数据由于有限光程差采样导致复原光谱出现频率泄露, 切趾函数在光谱重构过程中可以起到平滑光谱、 保持复原光谱和其他类型分光技术探测光谱一致性的作用, 但同时会造成重构光谱的分辨率下降。 已有研究表明切趾函数并没有提高反演精度, 同时多个典型大气遥感载荷地面数据处理过程中并未使用切趾函数。 空间外差光谱技术由于其诸多优点在国内外引起广泛关注, 中科院安光所基于该技术成功研究出用于大气CO2探测的原理样机。 信噪比是光谱仪的核心指标之一, 从信噪比、 光谱分辨率和探测精度之间的关系出发研究切趾函数在干涉数据光谱重构中的影响。 针对当前传统切趾函数并没有达到最优旁瓣抑制效果, 以诺顿-比尔切趾函数为基础, 在分辨率降低相同的情况下, 获取最大的旁瓣抑制程度为判据构造了10种不同光谱展宽程度的切趾函数。 利用SCIATRAN辐射传输模型分析了大气CO2遥感探测中不同气体浓度造成的大气层顶的辐亮度差异, 推导了典型条件下不同光谱分辨率满足1%探测精度需求的信噪比要求。 以实验室空间外差光谱仪样机参数为基础, 通过仿真干涉数据和本文构造切趾函数分析了不同切趾程度下光谱分辨率和信噪比的变化关系。 最后利用实验室研制的样机开展了实验验证, 通过观测稳定均匀积分球辐射源获取干涉数据在不切趾的情况下计算信噪比, 以及干涉数据进行不同程度切趾后复原光谱信噪比。 仿真和试验结果表明干涉数据由于切趾对噪声的抑制信噪比逐渐升高, 同时造成光谱分辨率逐渐下降, 而探测精度由于分辨率下降对光谱信噪比的要求也逐渐升高。 探测精度对信噪比的需求提高明显高于切趾作用下光谱信噪比的升高趋势, 仿真数据和实测数据信噪比分别在切趾程度大于1.6倍和1.8倍的情况下低于探测精度对仪器信噪比需求, 即白噪声在噪声中占主导的情况下不切趾更有利于探测精度的保障。 该研究结果可以作为干涉数据光谱重构的参考。

傅里叶变换是干涉图分析处理的常用方法,由于截断效应,对样本数据直接进行傅里叶变换时会发生频谱泄漏,常采用加切趾函数的方法减小泄漏。首先分析多种常见切趾函数的性能,研究切趾函数主瓣宽度与旁瓣衰减对频谱泄漏的影响;在此基础上,提出一种基于零阶贝塞尔函数加权的三角窗切趾函数,对三角窗函数加权,使其旁瓣衰减加快。实验结果表明:采用提出的改进的三角窗切趾函数能有效抑制频谱泄漏;相比于三角窗,改进的三角窗切趾函数平均峰-峰值信噪比提升了4.9%,方均根值信噪比提升了3.5%,优于常见窗中最优的布莱克曼窗。改进的三角窗切趾函数的主瓣宽度为0.043π,与汉宁窗接近,具有较高的频率分辨率。

为了实现光谱数据的高速采集与实时处理，研究了一种基于 FPGA（Field-Programmable Gate Array）的高速光谱数据采集与分析系统。系统由光学模块和处理模块组成，光学部分由准直透镜、静态干涉具、CMOS探测器组成；处理模块由 FPGA硬件编程实现。通过对所采集的干涉条纹进行切趾处理、FFT（fast Fourier transform）及光谱标定，并根据干涉具参数给出了光谱分辨率的函数关系，从而实现了对被测光谱的复现。采用了 Moswlaim6.3f对处理模块进行了仿真分析，并计算了不同切趾方法对反演光谱的影响，验证了 FFT时序逻辑关系符合设计要求。实验中搭建了光学模块和处理模块，完成了对 660.0 nm激光的光谱分析。实验结果显示，该系统具有高速光谱数据采集与复现的能力，适用于高速光谱数据处理系统。

硅基相移光栅具有良好的波长选择性。文章通过相移光栅的耦合方程，利用Matlab软件进行仿真，分别讨论了不同相移大小和光栅长度对相移光栅的反射谱的影响; 通过引入啁啾和切趾技术达到了拓宽带宽、抑制旁瓣和时延的目的。设计仿真出了一种带宽为0.18 nm、时延为-3 795 ps/nm的硅基相移啁啾切趾光栅，为波长可控的耦合器、波长滤波器等的设计提供了理论依据。

利用矩阵分析法, 针对两个相同光栅构成的光纤布拉格光栅法布里-珀罗(F-P)腔滤波器进行理论分析。数值模拟分析了光栅长度变化对光栅以及F-P腔滤波器反射特性的影响, 指出光栅长度增加对反射特性影响的优缺点, 分析利用常用切趾函数对光栅进行切趾, 减小由于光栅长度增加导致反射谱的的旁瓣增大, 对组成的F-P腔滤波器的反射特性的优化, 得到了光栅切趾对F-P腔滤波器的反射特性的影响规律。对于在实际应用中制作出性能优良的光纤布拉格光栅F-P腔滤波器有一定的参考价值。

解释了利用法布里-珀罗(F-P)腔实现全光时钟恢复的原理。根据啁啾光栅(CFBG)的反射特性，从理论上分析了先利用CFBG对信号进行滤波再利用F-P腔进行时钟恢复在波长选择方面的优点，即将不需要恢复时钟的波长处的信号事先通过CFBG过滤掉。由于CFBG反射谱的顶端不平坦使得进入F-P腔的信号也不平坦，近而导致时钟恢复的效果不理想，故需利用切趾技术消除CFBG的反射谱顶端的不平坦，以获得更好的恢复效果。