光轴一致性是衡量多传感器光电系统工作性能的重要指标，为了解决多传感器轴一致性检测系统工作波段范围较窄、系统灵活性较低的问题，本文结合光路切换和光热转换的思想，设计了一套宽光谱多传感器轴一致性检测系统。该系统采用卡塞格林反射式光学系统作为从可见光到长波红外范围内的接收和发射系统；通过步进电机的驱动，带动导轨上方反光镜位置移动，实现系统光路的切换；采用镀有硫化铜的锗玻璃，作为光热转换靶材，将短波长的光斑转换为热斑，采用长波红外探测器实现对各波段激光光斑图像采集。系统能够实现0.4~14 μm波段光谱范围的检测；对光学系统进行像质评价分析，可以得到系统在不同波段下由像差引起的弥散斑（Root mean square， RMS）直径均在9 μm以下，能量集中度较好；对系统检测精度进行分析，最大测量误差为0.1 mrad；通过导轨往返运动重复精度实验和系统测量准确度实验，对系统可靠性进行验证，结果表明检测系统满足仪表准确度1.5级的要求。该检测系统结构紧凑，适用波谱范围广，能够实现对多传感器光电设备的轴一致性检测。

以马赫-曾德尔干涉仪光开关单元组成的4×4 Benes光交换芯片为例，研究了光交换芯片中的相干问题。理论推导了光交换芯片输出端口与输入端口之间光场的变换关系，揭示了信号和串扰的产生规律，分析了光开关状态对串扰相干强度的影响。仿真研究表明：相干串扰对信号插损的影响可以忽略；在不同光开关组合状态下，光交换芯片的串扰波动可达7 dB。根据相干光束之间的相位关系，提出一种等效去除光交换芯片中串扰相干性的方法。另外，对串扰大小对通信误码率的影响进行了实验评估。

光开关切换延时线芯片中各光开关的驱动电压标定和控制需使用多通道光功率计、可编程多通道电压源阵列等分立仪器，存在成本高、扩展困难的问题。设计并制作了一套低成本、易扩展的光开关切换延时线自动标定与控制系统，其中多通道光功率计模块可探测-53~-7.7 dBm内的光功率，误差小于0.5 dB；多通道电压输出模块可高精度稳定输出0~10 V的直流电压，输出电压波动小于±0.5 mV；使用单片机控制各模块协同工作并连接上位机实现人机交互。使用本系统对5-bit光开关切换延时线进行了自动标定和控制，结果显示，在32级延时状态下，延时线芯片输出端的透射光谱在1 560 nm波长附近的波动均小于1 dB，对应的延时步进为3.110 9 ps/state。该结果与商用仪器标定电压下测得的3.062 0 ps/state的延时步进高度吻合。本文设计制作的标定与控制系统精度高、成本低、扩展性强，具有很高的应用价值。

数据中心互联链路通信质量的准确评估是实现数网协同的重要基础。文章建立了基于波长选择开关的全光数据中心互联网络中的混合放大模型，可快速评估互联链路中的光信噪比与误码率等指标。文章讨论了无中继放大条件下的数据中心互联链路，给出了不同互联距离下的放大器选择方案，并通过仿真对比了在同等互联距离及光功率增益条件下，不同路径选择对互联链路通信质量的影响。根据相应的理论模型及算法，可建立数据中心互联网络的最佳路由。

蓝相液晶由于其出色的电光性质在信息显示和光电子领域受到了广泛的关注，然而日益发展的信息技术对信息的传递、处理、存储速度提出了更高的要求。为了进一步强化蓝相液晶的快速电光响应优势，本文以双频向列相液晶为主体，掺杂聚合单体、手性剂、光引发剂等材料制备了聚合物稳定双频蓝相液晶，通过调节双段电压脉冲时长，实现了聚合物稳定双频蓝相液晶的快速电光调控，其电光调控的开关时间均小于500 ns。

An active ultrafast formation and modulation of dual-band plasmon-induced transparency (PIT) effect is theoretically and experimentally studied in a novel metaphotonic device operating in the terahertz regime, for the first time, to the best of our knowledge. Specifically, we designed and fabricated a triatomic metamaterial hybridized with silicon islands following a newly proposed modulating mechanism. In this mechanism, a localized surface plasmon resonance is induced by the broken symmetry of a C2 structure, acting as the quasi-dark mode. Excited by exterior laser pumps, the photo-induced carriers in silicon promote the quasi-dark mode, which shields the near-field coupling between the dark mode and bright mode supported by the triatomic metamaterial, leading to the dynamical modulation of terahertz waves from individual-band into dual-band PIT effects, with a decay constant of 493 ps. Moreover, a remarkable slow light effect occurs in the modulating process, accompanied by the dual-transparent windows. The dynamical switching technique of the dual-band PIT effect introduced in this work highlights the potential usefulness of this metaphotonic device in optical information processing and communication, including multi-frequency filtering, tunable sensors, and optical storage.