本文提出一种新型管道超结构元胞构型，其轴向振动带隙包括局域共振型和布拉格(Bragg)散射型两种带隙，该结构在2 500 Hz内共有两阶带隙，且第二阶带隙频率范围较宽。分别应用传递矩阵法和有限元法计算了该结构的能带结构分布及有限周期结构传输特性；搭建了包含4个元胞的管道超结构实验平台进行振动测试，并与计算结果进行对比验证；最后讨论了不同参数对其带隙分布的影响规律。结果表明，所研究管道超结构在2 500 Hz内共有两阶带隙，第一阶带隙主要为局域共振型带隙，凸台和振子的几何尺寸对其影响较大，元胞尺寸对其影响较小。第二阶带隙主要为布拉格散射型带隙，带隙宽度可达923 Hz，该带隙分布随元胞长度、凸台长度和振子厚度改变而改变。合理设计结构各部分几何尺寸，可满足工程中特定频段抑振的需求。

采用DFB分布反馈结构的有机激光由于其自身优点备受关注，而利用高阶布拉格反馈的多光束有机激光及其原理鲜有报道。不同于以往的低阶布拉格反馈形成单波导或单光束激光，本文通过在平面有机半导体波导引入高阶布拉格反馈分别制备了红色和蓝色多束有机激光器。利用四阶布拉格反馈和PVK∶DCJTI薄膜实现三光束红光激光器，出射角度为±53°和05°。利用五阶布拉格反馈和PS∶DSA-ph薄膜实现四光束蓝光激光器，出射角度为±18° 和±75°。融合平面波导与光栅耦合的机理，研究了高阶布拉格光栅反馈与器件特性之间的关系。结果表明，理论计算的光束耦合角度和实际测试相符，结果在一定程度上为多光束有机激光器件的设计提供了参考。

五模式超材料由于具有各向异性的弹性模量，在声波调控和声隐身方面有重要的潜在应用，因此受到了国内外的广泛关注。本文从五模式超材料的基本概念出发，对布拉格散射型五模式超材料的声学性质、弹性及力学性质的研究进展进行详细介绍，进一步介绍了我们所研究的局域共振型五模式超材料的声学和弹性性质，并对五模式超材料的数值计算方法、加工制备和测试技术进行详细介绍。另外还对五模式超材料的目前尚未解决的科学及工程问题进行分析讨论。受到结构调控的局域共振型五模式超材料兼具各向异性弹性模量和局域共振型声子晶体低频完全声子禁带的特性，为低频声波减振降噪及低频声隐身带来新的设计思路。

基于倾斜光纤光栅耦合模理论，采用数值分析法研究了前后向导模耦合时倾斜角度和调制深度对倾斜光纤光栅反射谱的影响，以及导模和辐射模耦合时针对不同的入射光偏振态在倾斜角度、调制深度、光栅长度等不同时倾斜光纤光栅透射谱(或反射谱)的特性.研究结果表明，在前后向导模耦合时，不同偏振态入射光的光谱几乎相同；而对于辐射模耦合，由于反射谱的包络受消光系数的调制，而不同偏振态入射光的消光系数不同，并且倾斜角度越大不同偏振态的入射光的消光系数差别越大，故在研究辐射模耦合时需要将偏振态予以考虑.