利用具有相反热光特性的氮氧化硅与聚合物材料,采用混合集成波导结构设计了一种低功耗S型可变光衰减器.该衰减器以聚合物为芯层材料,氮氧化硅为包层材料,在弯曲波导上方制作加热电极从而通过热光效应来实现可调谐的衰减功能.理论分析表明,对于1.55 μm的工作波长,衰减器实现50 dB的衰减仅需要3.6 mW的功率.实验结果可实现0~40 dB的衰减范围,相应的最大温度变化为70.4℃,器件插入损耗为5.4 dB.

介绍了一种过模同轴转弯波导的基本原理，分析了过模同轴波导基模实现高效率转弯传输的条件及转弯过程中的模式问题，设计了中心频率为4.0 GHz、转弯角度为45°的过模同轴转弯波导。数值计算结果表明: 过模同轴转弯波导在中心频率的基模传输效率大于99%，反射系数为0.04；在3.8~4.2 GHz的频率范围内基模传输效率大于95%，反射系数小于0.22。该过模同轴转弯波导的转弯半径约80 mm，具有转弯半径小、结构简单、转弯角度灵活的特点，且内部无介质支撑，适用于高功率微波馈线系统中过模同轴波导基模的转弯传输。

以缩短马赫曾德尔(M-Z)电光调制器分支波导为目的，将有机聚合物非对称结构的脊波导应用于S弯波导中。采用半矢量有限差分光束传输分析法，系统地分析了不同参数下采用非对称脊波导的三种常见弯波导，即正弦弯、圆弧弯和余弦弯分支波导的TM00光场传输损耗，并与采用对称脊波导的结构相比较。研究表明，在芯层厚度h=1.5 μm、脊高为0.3 μm、脊宽w=4 μm、分支高度G=11 μm的情况下，当脊波导短边芯层平板宽度s≥2 μm时，在相同传输损耗条件下，正弦弯、圆弧弯和余弦弯分支波导长度分别可减少40%、30%和25%，该结果对有机聚合物M-Z调制器中分支波导的设计具有一定的参考价值。

研究了一种新型的过模圆转弯波导，可实现圆波导TM01模的转弯传输。介绍了这种过模圆转弯波导的基本原理：即沿转弯平面插入一块金属板，将圆波导转换为两个半圆波导。圆波导TM01模在半圆波导中转换为半圆波导TE11模，经转弯传输后，重新将半圆波导TE11模转换为圆波导TM01模，从而实现圆波导TM01模的转弯传输。基于这一原理设计了一个中心频率为2.856 GHz、转弯45°的过模圆转弯波导，并进行了数值模拟和实验研究。实验结果表明：其转弯半径为123.7 mm，转弯半径较小；在中心频点2.856 GHz处，传输损耗约为0.247 dB，驻波系数为1.217；在2.75～2.95 GHz的频率范围内传输损耗小于0.53 dB，驻波系数小于1.34。

以缩短有机聚合物马赫曾德尔（M-Z）电光调制器分支波导长度为目的，针对正弦弯非对称脊形波导进行研究，利用全矢量有限差分光束传输分析方法，系统地分析了不同参数下正弦弯非对称脊形波导的传输损耗，并得出优化的结构参数：脊宽w=4 μm、分支高度h=11 μm、脊形波导弯外侧芯层平板宽度s=2 μm，弯波导长度L=300 μm。研究表明，在相同传输损耗条件下，分支波导长度可以减少40%，该结果对有机聚合物M-Z调制器中光波导的设计具有一定的参考价值。

提出了一种同轴转弯波导。介绍了该同轴转弯波导的基本原理, 设计并数值模拟了中心频率为4.0 GHz的同轴转弯波导, 并对此同轴转弯波导进行了实验研究。实验结果表明：同轴转弯波导在中心频率4.0 GHz 下, 传输损耗约为0.17 dB, 驻波系数为1.2；在3.8～4.2 GHz的频率范围内传输损耗小于0.2 dB, 驻波系数小于1.25。同轴转弯波导内部无介质支撑, 且体积小, 结构简单, 易于实现, 适用于高功率微波馈线系统中的同轴波导的转弯和连接。

S形弯曲波导是集成光器件中不可缺少的部分。在光开关阵列、星形耦合器以及阵列波导光栅等器件中,以及将多个元件集成到一个芯片上时,都需要很多的S形弯曲波导来实现波导的侧向位移和连接。其尺寸和损耗直接影响整个器件的损耗以及集成密度。弯曲波导插入损耗(不包括由于结构缺陷而产生的光的散射损耗)由两部分组成