为了进一步提高传感系统的灵敏度，在一片铌酸锂晶片上设计双平行非对称马赫-曾德尔干涉仪型光波导结构，并在光波导的周围设计分段电极，实现方向相反的电光调制，为此研制出尺寸为78 mm×14 mm ×7.5 mm的集成光波导电场传感器。采用LTspice仿真软件设计一种跨阻抗平衡光电探测电路，采用差分法实现对共模噪声的抑制，从而提高电场传感器的灵敏度。实验结果表明，传感系统时域可测电场强度范围为33~3000 V/m，线性动态范围为35 dB，适用于弱电场的时域测量。

提出了一种基于平面光波导工艺的带有可调定向耦合器的非对称MZI结构.模拟结果显示，当定向耦合器的两个耦合臂的折射率独立改变时，定向耦合器的调制效果较好；当调制电极与耦合区的波导间距为0时，两个耦合臂的温度差达到最大.测试得到，AMZI的插入损耗为2.05 dB，延迟时间为151.4 ps，脉冲对的功率比近似为1.该器件有助于提高集成QKD器件的性能.

针对基于马赫-曾德干涉仪结构的硅基光调制器中非线性电光响应的问题, 采用包含PN结非线性调制损耗和非线性折射率变化的模型, 通过数值仿真方法, 研究了上下两臂对称和不对称两种情况下, 调制损耗对硅基光调制器非线性的影响.对比考虑调制损耗和忽略调制损耗的模型, 发现在常规大信号情况下, 当光调制器偏置相位为0时, 调制损耗使得三次谐波增强, 四次谐波减弱；当光调制器偏置相位为π/2时, 调制损耗使得二次和四次谐波增强；而在小信号情况下, 三次和四次等高次谐波不明显, 在光调制器偏置相位为0时, 调制损耗在光调制器上下两臂不对称情况下增加了基频分量串扰；在光调制器偏置相位为π/2时, 调制损耗的影响主要表现为增加了二次谐波分量.

基于循环频移器(RFS)载波产生原理，创新性地提出了一种在循环频移环路中插入一个非对称马赫曾德尔干涉仪(AMZI)，通过抑制噪声来提高信噪比的多载波产生改进方案。理论推导出光信号功率和放大自发辐射(ASE)噪声功率通过非对称马赫曾德尔干涉仪后的表达式。根据假设，在干涉仪两臂的光程差远远大于ASE噪声的相干长度，同时远远小于光信号相干长度的条件下，ASE噪声功率降低了3 dB，而光信号功率没有改变。同时通过仿真和实验分别得到了50个子载波的输出。结果表明，基于该改进方案产生的多载波的载噪比可以达到37.5 dB，比传统结构最多提高了17.5 dB。