随着磁约束聚变实验装置对中性束注入器的输出束流强度与脉冲时间的要求越来越高，开展高功率大面积射频离子源的研究迫在眉睫。为了实现大面积、高密度均匀等离子体放电，基于多驱动射频离子源的设计是当前的发展趋势，而阻抗匹配网络是射频功率源将最大功率输送至线圈并耦合至等离子体的关键，故对其结构设计和调谐特性的研究是不可或缺的。基于前期在单驱动射频离子源的研究基础上，结合双驱动射频离子源的放电需求，开展了双驱动阻抗匹配网络优化结构的设计与分析，通过实验中对匹配网络的调谐，成功实现了140 kW高功率和25 kW/1000 s长脉冲的稳定运行。随后在等离子体稳定放电的基础上研究了两个驱动器之间的功率分配均匀性问题，实验结果表明了该匹配网络的优化设计合理可行，上下驱动器的射频功率分配基本均匀。

针对太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号提取与传输存在的阻抗不匹配问题，设计并提出了一种输入阻抗为20 Ω、输出阻抗为50 Ω的渐变微带线结构，研究了该结构的准TEM模电场分布，并根据S参数建立了相应的LC等效电路模型分析其物理机理。实验中，将渐变微带线结构应用于太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号提取与测试，以验证渐变微带线传输射频信号效果，成功测量得到太赫兹量子级联激光器重复频率，其线宽为3.7 kHz，信噪比达到60 dB，在注入电流为700~900 mA范围内重复频率表现为稳定的单模信号，测量得到的最大保持和幅度艾伦方差结果同样表现出重复频率的稳定性。实验结果表明，所设计的渐变微带线具有良好的阻抗匹配效果，能够实现对太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号稳定的提取和传输。

超材料吸波体可以将入射电磁波集中在亚波长尺度内并进行高效吸收，因此在光电探测、热发射器、能量收集等领域具有广泛的应用前景。迄今报道的多波段超材料吸波体主要为某一波长范围内多个相近波长的完美吸收，想要实现大光谱范围内的多波长吸收则需要多个结构的联合工作。基于钛十字形谐振器-氮化硅介质层-钛反射层三层结构，设计并数值模拟了一种工作波长范围跨越中波红外、长波红外以及甚长波红外的三波段超材料吸波体。利用超材料吸波体激发的传播型表面等离激元谐振、局域型表面等离激元谐振以及氮化硅本征吸收模式，实现了4.8 μm、9.1 μm和18 μm三个波长处97.3%、94.4%和93.6%的高吸收率。超材料吸波体的工作波长可以通过改变其几何参数进行调节，且具有偏振和入射角不敏感性。该工作中所用材料均为现有工艺中的常用材料，在气体检测、红外成像等领域具有应用前景。