为改进脉冲位置调制方式的性能，结合差分脉冲位置调制和多脉冲位置调制的优势，提出一种新型差分脉冲位置调制方式。在给出其符号结构的基础上，分析了其传输容量、带宽需求和功率需求，推导出Gamma-Gamma湍流信道下自由空间光通信系统的平均误时隙率和误包率模型，仿真分析了湍流强度、传输距离和调制阶数对该系统性能的影响，并将其与开关键控和三种脉冲位置调制方式进行比较。理论分析与仿真结果表明，新型差分脉冲调制方式比单脉冲位置调制、差分脉冲位置调制和多脉冲位置调制具有更高的传输容量，比单脉冲位置调制和差分脉冲位置调制具有更低的带宽需求，比多脉冲位置调制和开关键控具有更高的功率利用率和更好的差错性能，而且不需要符号同步，可以简化系统实现的复杂度。

为了提高偏振分束器的消光比，提出了一种由混合等离子体水平狭缝波导(HSW)和氮化硅混合垂直狭缝波导(VSW)组成的双槽超紧凑偏振分束器(PBS)。同时，包层材料为二氧化硅，既能防止混合等离子体氧化，又便于与其他器件集成。采用有限元方法仿真HSW和VSW的模态特性。HSW和VSW波导在特定的宽度下TE偏振模式是满足相位匹配的，而TM偏振模式相位不匹配。因此，HSW波导中的TE模式与VSW波导发生强耦合，而TM模式直接通过HSW波导。结果表明：在1.55 μm的TE模式下，PBS的消光比(ER)为35.1 dB，插入损耗(IL)为0.34 dB，在TM模式下，PBS的ER和IL分别为40.9 dB和2.65 dB。所设计的PBS有100 nm的工作带宽，具有高ER，低IL的特点，适用于光子集成电路(PICs)。

Fluorescence detection is widely used in biology and medicine, while the realization of on-chip fluorescence detection is vital for the portable and point-of-care test (POCT) application. In this Letter, we propose an efficient fluorescence excitation and collection system using an integrated GaN chip consisting of a slot waveguide and a one-dimensional photonic crystal (1D PC) waveguide. The slot waveguide is used to confine the excitation light for intense light–sample interaction, and the one-trip collection efficiency at the end of slot waveguide is up to 14.65%. More interestingly, due to the introduction of the 1D PC waveguide, the fluorescence signal is directly filtered out, and the excitation light is reflected to the slot waveguide for multiple excitations. Its transmittances for the designed exciting wavelength of 520 nm and the fluorescent wavelength of 612 nm are 0.2% and 85.4%, respectively. Finally, based on numerical analysis, the total fluorescence collection efficiency in our system amounts to 15.93%. It is the first time, to our knowledge, that the concept of an all-in-one-chip fluorescence detection system has been proposed, which paves the way for on-chip fluorescence excitation and collection, and may find potential applications of miniaturized and portable devices for biomedical fluorescence detection.

为实现高灵敏度及高品质因数的折射率传感特性，设计了一种基于槽型相移布拉格光栅的微环谐振器结构。该结构由槽型直波导内嵌相移布拉格光栅耦合单实波导微环构成。结构中离散态光模式与连续态光模式相互干涉产生了Fano共振。利用传输矩阵法量化谐振器中各部分的光场分布，分析系统的传输原理。采用时域有限差分法对提出的器件结构进行仿真模拟，并对结构物理参数进行优化。模拟结果表明该结构的品质因数达到25 729，比传统微环谐振器提高了3倍以上，消光比为18.65 dB，高出传统微环谐振器6.46 dB，折射率灵敏度达到122 nm/RIU，且该谐振器结构简单。所提出的结构在传感应用中具有一定的优势。