基于口径耦合的方法提出了金属-绝缘体-金属电压可调滤波器,该滤波器由两个非对称的矩形环腔和一个矩形波导管组成,其中非对称的矩形环腔内填充有机电光材料4-二甲氨基-N-甲基-4-甲苯磺酸盐(DAST)。利用有限元法仿真分析了非对称矩形环腔波导结构的透射光谱、谐振波长分布和磁场强度分布。结果表明,该滤波器的传输频谱比较平滑,通带带宽和阻带带宽较宽,通带的透射率高达97%,阻带的透射率低至0.01%。该滤波器的特性不仅可以通过改变结构参数进行调整,还可以通过施加控制电压进行调节,可调节性较高,且优化结构后阻带带宽更宽,可在集成光学中应用。

在切向矢量有限元软件HFSS中，对某直升机在电磁辐射环境下进行了孔缝耦合的仿真。模拟了飞机由于外部加改装所需开孔的大小和数量，并对直升机外加发射源干扰,来反映机内电磁环境对飞机机载电子设备的影响。对孔缝耦合进行仿真，将仿真结果与DO-160F标准进行比对分析。同时，研究了机内辐射能量与频率、相位的关系，以及机身不同位置下的辐射能量。通过数值分析和仿真结果得出规律性结论，为直升机加改装设备开孔提供理论依据。说明孔缝耦合的电磁仿真分析在航电系统电磁防护的工作中具有重要的指导意义。

为了分析带有孔缝双层金属机壳的屏蔽效能,采用广义散射矩阵级联的思想,将多层金属腔体近似等效为若干个能够传输多个模式的波导级联,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解混合位积分方程的全波混合算法。该算法考虑了腔体结构、孔缝排列形式、入射波极化方向以及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过将数值仿真结果与经典算法仿真结果进行对比,验证了其具有较高的准确性和有效性。研究结果表明：双层金属腔体的屏蔽效能要优于单层金属腔体的屏蔽效能,适当地增加双层金属腔体上孔缝所在侧壁之间的距离可以提高屏蔽效能,当双层金属腔体侧壁上的孔缝平行排列时,平行极化下的屏蔽效能要优于垂直极化下的屏蔽效能,而当孔缝交叉排列时,平行极化和垂直极化下屏蔽效能的优劣则并不明显。

为研究外部激励源对孔缝腔体内线缆的耦合响应问题，提出了基于矩量格林函数法(MoM-GF)和BLT方程的混合方法，这是一种半解析半数值的方法。MoM-GF法可以精确计算孔缝处的等效磁流，利用并矢格林函数可求得孔缝腔体内的电磁场分布；对于腔体内为双导线的情况，采用Taylor模型的BLT方程，给出了腔体内双导线终端的感应电压和感应电流的计算公式，求得导线上任意点的耦合响应。用计算机程序计算了孔缝腔体的屏蔽效能，验证了混合方法的准确性；并对孔缝腔体内双导线的耦合进行了数值计算。

为了解孔缝耦合对超宽带电磁脉冲干扰和毁伤电子设备的影响, 应用时域有限差分法对长方腔体上不同形状的孔缝耦合效应进行了数值研究。选取mm量级的微小孔缝为研究对象, 分析不同入射角度、不同脉宽的激励源对耦合效应的影响, 得到了孔腔共振效应、孔缝增强效应和腔体内场强的分布规律。研究表明：长方孔在孔缝附近存在明显的增强效应, 超宽带脉冲对正三角孔和方阵的耦合系数最小, 脉宽短的入射脉冲耦合效应明显强于脉宽长的脉冲, 耦合效应基本随入射角的减小而缓慢减小。

给出了波导-带状线-同轴线型定向耦合器技术参量的计算表达式,利用Matlab软件定量地研究了耦合器结构尺寸和输入波频率对耦合器的技术参量的影响。数值结果表明:方向角对耦合度及方向性的影响最大;耦合小孔深度对理想方向角影响最大;输入频率在低频端(小于2.0 GHz)对理想方向角的影响很大,而在中高频端的影响较小。在波导-带状线-同轴线型定向耦合器的设计中,除了可以改变小孔大小及旋转方向来满足耦合度和方向性外,还可以通过改变带状线尺寸以及耦合器位置来调节耦合度和方向性。

Due to the demand of complicated-time-shape seed laser pulse for inertial confine fusion (ICF) research, by using the pulse-shaping system based on aperture-coupled striplines, we design the front-end laser pulse temporal waveform, which totally meets the requirement of physical experiments. Besides, we precisely calculate the numerical relationship between the voltage coupling coefficient of the aperture-coupling striplines and its aperture width with a new method. In order to meet the demand of high-contrast laser pulse waveform, we put forward a new scheme based on double-electrode integrated wave-guide modulator. The system is capable of providing 1～3 ns pulse envelope, high contrast (>100∶1) and slippery waveform, meeting the “ShenGuang Ⅱ” eight lines and the ninth facility demand of the front-end temporal shaping laser pulse.

针对激光惯性约束聚变实验研究对高功率激光驱动器前端系统复杂时间形状种子激光脉冲的需求, 应用孔径耦合带状线集成波导整形系统设计了满足需要的前端整形激光脉冲。用一种新方法精确计算了孔径耦合带状线电脉冲整形器的耦合系数和孔径宽度的数值关系, 并针对高衬比度整形激光脉冲的需求, 提出了高衬比度双极型集成波导整形系统方案。由该系统可以得到100 ps脉冲前沿、1～3 ns脉冲宽度可调、高衬比度(大于100∶1)、光滑无纹波调制、可精确满足神光II八路及第九路装置需求的前端整形激光脉冲。

本文提出了一种新颖的、应用于高功率激光器的复合谐振腔——大孔耦合输出的虚共焦非稳腔。对这种腔的设计作了细致的分析,并给出设计方法。同时对该腔的激光模式进行了理论和实验研究,理论和实验结果相吻合。输出的最大激光功率为750 W,相应的光电转换效率为8.0%,输出激光的远场发散角为1.73 mrad。