本文实验研究了德国Holoeye Photonics AG公司生产的反射型电寻址液晶空间光调制器LC-R1080的振幅和相位调制特性。在传统的振幅调制测量方法中引入最佳起偏角的测定,利用直接测量法获得了该空间光调制器精确的振幅调制特性曲线。采用双缝干涉法对空间光调制器的相位调制特性进行了测量,有效地克服了泰曼-格林干涉等方法受环境因素影响较大的缺点。通过改变加载到空间光调制器图像的灰度值,获取其相位延迟与灰度值的非线性关系。这些研究对基于液晶空间光调制器的光信息处理、自适应光学等研究奠定了良好的实验基础。

为了有效提高器件输出微波相位的稳定性，对S波段强流相对论速调管放大器输出微波相位特性开展了理论研究和优化设计。理论分析结果表明，束流发射和传输均匀性、腔内杂频和强流脉冲电压波动是影响器件输出微波相位稳定性的重要原因，通过优化二极管结构，增加吸波材料以及优化腔体结构和参数等手段可以有效地减小上述因素对输出微波相位稳定性的影响，提高器件工作的稳定性。对优化后的器件开展了实验研究，得到单台单次输出功率GW量级基础上，100 ns内相位标准差约10°，单台重频5 Hz工作输出微波相位标准差约20°，两台同时工作输出微波相位差抖动约20°的结果，满足了实际应用的需求。

相位特性是目前制约多注相对论速调管放大器进一步拓展应用的关键参数之一, 为了有效提高器件输出微波相位的稳定性, 利用一维非线性理论对X波段强流多注速调管放大器开展了理论研究, 得到由强流脉冲特性引起的腔体杂频以及电子束运动速度变化率是造成输出微波相位波动的部分主要原因, 同时基于18注实心电子束构成的X波段多注相对论速调管放大器开展了强流脉冲特性对输出微波频率和相位影响的数值计算, 最后利用粒子模拟手段对理论结果进行验证。理论和模拟结果一致表明: 强流脉冲的前沿和波动都将导致器件内实际工作频率的偏移, 并引起相位波动; 在脉冲前沿段, 脉冲前沿长度越短, 器件内实际工作频率偏移越大, 相位波动幅度越大; 在脉冲平顶段, 脉冲波动导致的频率偏移与电压变化率相关, 与电压的幅值无关, 而脉冲电压波动导致的输出微波相位波动由电压变化率及其变化幅度两者共同决定。

利用新研制的紧凑型线性变压器驱动源(LTD)脉冲功率源二极管产生的电子束源，开展了S波段长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的初步实验研究。采用无箔空心阴极和0.9 T恒流源引导磁场从LTD二极管引出了电压600 kV、束流6 kA、脉宽150 ns的环形电子束，该电子束经过1个同轴输入腔和2个同轴调制腔的调制后，产生了幅度5 kA、脉宽110 ns的基波调制束流，采用该调制束流驱动同轴微波提取腔，辐射输出了峰值功率820 MW/110 ns的辐射微波，效率28％，增益36 dB。同时，开展了重复脉冲RKA和相位特性的实验研究，重复频率10 Hz运行时，辐射微波达到800 MW/100 ns，相位抖动小于 20°。

理论分析了直接检测光正交频分复用(DDO-OFDM)传输系统中信号的相位特性。分别讨论了与频率有关的非随机性噪声和其他随机性噪声对信号的影响；并在此基础上提出了一种简便的相位均衡方法。推导了系统Q参数与光信噪比之间的关系式。仿真验证了此相位特性和均衡方法的可行性。

根据单轴晶体的双折射和双反射性质，通过数值计算研究了光轴在入射面内并与晶体界面成任意角时光波p分量在单轴晶体表面反射和折射的相位特性.结果表明,光轴取向对相位变化有较大影响,光从光疏各向同性介质射入单轴晶体时，光轴方向改变反射光p分量的相位突变点，但对折射光p分量相位无影响.光从光密各向同性介质射入单轴晶体未发生全反射时，光轴方向同时影响p分量反射光和折射光的相位突变；发生全反射后，光轴方向影响反射光p分量的相位变化曲线.从单轴晶体出射到光疏各向同性介质未发生全反射时，光轴方向改变反射光p分量的相位跃变规律，折射光p分量在光轴方向和晶面成小角度时在布儒斯特角附近发生相位突变；发生全反射后，反射光p分量的相位变化曲线随光轴方向的改变发生较大变化.

结合偏振干涉法，详细分析了相位－偏振调制器的输入电压与其延迟相位的关系，并导出了相位-偏振调制器的输出光强与其延迟相位的数学表达式。研究结果表明，采用偏振干涉法可以使相位－偏振调制器获得稳定的干涉光强，从而可以精确地测量出相位－偏振调制器的伏－相特征曲线。测量结果表明，相位－偏振调制器的伏－相特征曲线具有良好的线性特性。