旨在设计一支新型、耦合度可调、连续波型高功率输入耦合器，外部品质因数的调节范围为1.5×105~2×106，以适应先进光源技术研发与测试平台超导电子直线加速器束流试验装置不同束流模式下的需要。这是国内首次开展耦合度可调式连续波型高功率输入耦合器的研制。采用HFSS三维电磁仿真软件完成了耦合器的高频结构设计，对耦合器的微波传输、场分布进行了计算; 同时采用CST微波工作室对不同内导体天线插入深度下耦合器的外部品质因数进行了仿真计算，结合650 MHz 2单元超导腔进行了耦合度调节实验，仿真计算与实验测试结果基本一致。

功率耦合器是中国散裂中子源(CSNS)漂移管直线段(DTL)的关键部件之一,其耦合系数通常通过调节耦合孔尺寸得到, 为了确保耦合系数达到设计值, 制造了一个冷模进行耦合度的调节。在冷模测量过程中, 发现了仅通过改变耦合孔尺寸耦合系数达不到目标值的问题, 因此提出了一种与测量结果对比有良好仿真精度的新模型用于分析, 并使用该仿真模型分析了PEFP使用的理论及影响耦合度的主要参数。最终耦合度被调节至目标值, 正式件的冷测结果也表明其与仿真结果基本相同。

作为140GHz共焦波导回旋行波管放大器设计中的一个创新部分，关于准光学注入结构的设计方法将详细论述.归因于高斯光束对频率扰动的欠敏感特性，这样的注入结构具有比传统波导插入耦合器更大的带宽.注入系统包括耦合天线、镜面变换器和波纹波导三个部分，最终在高于50%功率注入水平下达到6.8GHz的带宽，并克服了可能的寄生模式振荡和由加工误差导致的注入效率迅速下降的问题.

针对现有的微波功率测量都基于热电偶和二极管等终端器件,功率信号在被检测后无法利用的问题,设计了一个基于微机电(MEMS)射频（RF）并联开关在 Ku 波段(12.4～18 GHz)应用的微波功率耦合器,包括等效电路共面波导(CPW)匹配的设计和结构仿真。该耦合器是 MEMS 微波功率传感器的核心,它利用 MEMS 膜桥耦合 CPW上的微波功率信号,大部分功率信号被检测后都能传至下级电路做进一步处理。为了减小反射损耗和获得宽频带响应,提出了两种优化方法,即凹槽调谐结构设计和补偿电容设计,经过优化设计后的 Ku 波段 MEMS 微波功率耦合器的回波损耗(S₁₁)和插入损耗(S₂₁)在中心频率15.2 GHz 处分别达到了-42.90 dB 和-0.15 dB, 显示出耦合器的高隔离度和低损耗.同时在 Ku 波段,上述参数同中心频率点处的偏差分别为±6.41 dB 和±0.04 dB,显示出其宽带特性。

提出了一种适合于宽带消波长依存波导耦合器的统计优化设计方法.使用该方法,在1280nm～1650nm带域内,对Si基SiO2光波导作了包括偏振变动优化在内的50%和20%功率耦合比的消波长依存波导耦合器的设计.两个器件经三维波束传播法(BPM)模拟运行验证,结果表明,在370nm宽带内,两个直交偏振态均实现了功率耦合比为(50±2.1)%和(20±1.4)%、偏振变动量分别小于0.65%和0.20%的良好特性.