The dispersion equation of an asymmetric three-layer slab waveguide, in which all layers are chiral materials is presented. Then, the dispersion equation of a symmetric slab waveguide, in which the claddings are chiral materials and the core layer is negative index material, is derived. Normalized cut-off frequencies, field profile, and energies flow of right-handed and left-handed circularly polarized modes are derived and plotted. We consider both odd and even guided modes. Numerical results of guided low-order modes are provided. Some novel features, such as abnormal dispersion curves, are found.

采用深紫外光刻及等离子体刻蚀等工艺制备基于绝缘体上硅材料的环形滤波器，且微环半径仅为5 μm。制备基于单微环的4 通道光分插复用器，器件尺寸仅为3000 μm×500 μm。测试结果表明，该器件可以很好地实现上下载功能。其自由频谱宽度约为19.6 nm，最大消光比为19.76 dB。同时优化设计制备基于跑道型双微环可调谐光分插复用器。对这两种结构的光分插复用器的相邻信道间串扰进行测试，基于单微环滤波器和跑道型双微环滤波器的信道间最大串扰分别为-11.94 dB 和-20.04 dB。所设计的基于双微环光分插复用器上下载通道与主信道间没有交叉波导结构，因此相邻通道串扰明显低于单环型的光分插复用器。同时设计并制备基于双微环PIN 结型电光调制器。当偏置电压增加到1.6 V 时，谐振峰发生0.78 nm 的蓝移，并对测试结果进行分析。

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性,结果表明: 在TE极化情况下,当包裹层为金属-芯层为左手材料的三层平板波导满足波导导行条件时,导波层能承载新功能的导波模式,即不存在TE0模; 在特殊条件下存在TE1模,而且这导波模式与电磁波频率、材料的介电常数和磁导率密切相关; 当不满足波导导行条件时,三层平板波导的三个区域出现不同指数规律衰减的表面波,当导波系数与导波层厚度的乘积为2.1π时,不同模式的表面波将趋向一致。模系数m的奇偶性对导波模式和表面波的能流分布有着显著的影响。利用包裹层为金属-芯层为左手材料三层平板波导的导波模式、表面波和能流分布的奇异特性,可以实现特效导波模式的波导器件,为波导实际设计和应用提供了理论参考。

在考虑传输损耗的基础上,用解析的方法详细分析和优化了平板波导中切伦科夫型级联二阶非线性效应引起的基波非线性相位移动和基波功率的变化,结果表明,基波非线性相位移动和基波功率变化对波导参数和光波波长有强烈的依赖关系.另外,即使不引入周期畴反转,只要对波导厚度和入射光波波长合理选择,就可以在基波功率消耗很小的情况下得到相当大的基波非线性相位移动(>2π).不引入畴反转可以避免制作高质量反转结构的技术困难,对该结构在全光开关器件中的实际应用有重要的价值.