作为一种新型拓扑材料，外尔半金属及其光学性质是当前凝聚态物理以及光学领域的研究热点。根据人们的最新研究成果，介绍了第一类与第二类外尔半金属界面上菲涅尔反射系数的计算方法，模拟并揭示了不同化学势下菲涅尔反射系数随入射角θi和狄拉克锥倾斜度αt的演变规律。研究结果表明，随着化学势和狄拉克锥倾斜度αt的变化，第一类与第二类外尔半金属的反射系数以及布儒斯特角呈现出不同的演变规律。理论上可以通过化学掺杂并测量外尔半金属界面上的菲涅尔反射系数来判断外尔半金属的种类。

精确的功率耦合结构设计是保证高品质束流的关键。为确保系统实际运行中的独立调谐微波电子枪耦合性能满足设计要求，对其进行了仿真与测试。首先应用电磁仿真软件CST对电子枪进行了频域和本征模式的仿真计算，两种方法计算结果吻合，谐振频率分别为2 856.10 MHz和2 856.07 MHz，耦合系数分别为1.624和1.620。同时，对已经安装在加速器上实际运行的电子枪分别采用反射系数法与腔体损耗法进行了耦合性能的测试。单点的反射系数法测得耦合系数为1.78，谐振频率为2 855.77 MHz。在此谐振点上，结合反射系数法和腔体损耗法进行多点拟合，测得耦合系数为1.785。结果表明，仿真计算结果与实际测试的结果基本相符。

对高空核爆电磁脉冲(HEMP)环境下、地面上方电缆的感应电流进行了研究。考虑有耗地面的影响，提出了一种将时域积分方程(TDIE)和时域传输模式法结合求解有耗半空间上方电缆瞬态电流的时域方法。通过电磁波本征模的关联性得到斜入射有耗半空间平面波的时域反射系数，不需计算贝塞尔函数的无穷项和便可以得到时域反射系数的精确解。最后给出了核爆脉冲照射下地面上方电缆感应的电流的仿真结果。结果表明：对于水平放置的电缆，当反射脉冲到达电缆后，反射场总是试图抵消入射场，使得电缆上感应电流小于只考虑入射脉冲时的感应电流；电缆的耦合电流会随架设的高度发生显著变化，相对于铺地的电缆，架空的电缆有更大的感应电流。

研究了含各向异性左手材料的劈形平面波导TE振荡模的传输特性。 首先，从麦克斯韦方程组出发，得到该模的色散方程、反射系数方程、传输系数方程以及功率损耗方程。然后，根据这些方程画出了相关特性曲线并对这些曲线进行了仔细分析，研究发现：(1)当模阶数m=0,1,2时，TE模的有效折射率具有较大的值，且随着波导长度的增加而快速减小；(2)TE0模具有超大的反射系数，最大值接近0.967；(3)TE0模传输系数总是小于等于1.2×10-3；(4)当劈形波导斜率k=0.01时，其功率损耗大于等于0.998，而且，当频率为5.0GHz时，功率损耗仍大于等于0.98。

通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型，并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子，系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础，综合考虑外腔压窄因子，利用修正后的肖恩-汤斯公式，使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明：通过增加外腔反射率，可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度，进而获得较低的阈值电流，对于0.81的外腔等效反射率，阈值电流低至3.83mA；通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度，可显著压窄线宽至千赫兹量级；此外，合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时，当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA，线宽由95.27kHz降低至1.34kHz；当外腔长度由2cm增加至6cm时，激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。

微角锥三棱锥作为一种良好的逆反射器件已经被广泛应用于回复反射器。对微角锥三棱锥反射单元和微角锥三棱锥阵列的工作原理进行阐述,并推导了微角锥三棱锥阵列反射率的理论表达式。利用几何光学软件仿真了由微角锥三棱锥阵列组成的光学系统的反光效果、反射率、反光能量等性能。理论及仿真结果表明,微角锥三棱锥可有效扩大回复反射器的有效反射面积,提高其反射效率。

有源器件的端口反射系数是器件的主要参数，端口反射系数的大小直接影响信号的输出功率。为实现有源器件在“射频开”状态下端口反射系数的测量，开展了阻抗调谐器法和网络分析仪频率偏移法的源端口反射系数测量方法研究，并针对信号源和放大器开展了相应的实验。测量结果表明， 10 dBm输出时2种方法测得反射系数模值的差别小于 0.06，相位变化差别优于 10°，为有源器件端口反射系数的测量提供了可行的方法。

从Maxwell方程组出发,得到三层各向异性左手材料对称平面波导TM模的色散方程及功率流方程;利用多台阶近似法得到该类劈形平面波导TM0振荡模的反射系数和传输系数方程;根据TM模的色散方程、反射系数和传输系数方程画出相应的特性曲线.分析表明：随着电磁波的传输,TM振荡模传输系数ct2逐渐减小,但在零附近出现振荡,同时出现双模反射特性;随着波导长度的增加,第一类反射系数ar12从零开始逐渐增加,最终趋于恒定;第二类反射系数ar22单调增加,最大可接近于1.增加多层结构左手材料中金属填充比或电磁波频率,传输特性曲线下移,传输能力下降;第一类反射特性曲线下移,反射能力下降,但第二类反射特性曲线上移,反射加强.

以光源发射光谱和逆反射材料光谱反射率曲线为基础, 通过数据拟合的方式研究了多种光源照射条件下材料逆反射系数的相对关系及其变化趋势。 在已有标准A光源测试系统基础上, 分别测试氙灯、 卤素灯、 不同色温白光LED光源发射光谱和红、 黄、 白、 绿、 蓝五种逆反射材料的光谱反射率曲线, 并通过拟合计算得到同一材料在不同光源照射条件下的相对逆反射系数修正因子。 分析结果表明, 在可见光范围内具有连续光谱反射率曲线分布的白色材料逆反射系数数值受入射光源光谱变化较小, 而单色材料逆反射系数受入射光源光谱差异影响较大, 且呈现不同的变化趋势: 以卤素光源入射条件下材料逆反射系数测试结果为基础值, 不同色温的白光LED、 氙灯光源对红色和黄色材料逆反射系数具有正增益效果, 且随着光源色温的升高, 红色和黄色材料逆反射系数呈下降趋势, 降幅最高分别达到47.7%和4.9%； 绿色和蓝色材料逆反射系数呈上升趋势, 涨幅最高达到16.5%和28.9%。