针对目前L波段滤波器体积大、群延时高、损耗大等问题，提出了一种L波段多层低群延时滤波器。通过选取高硅基作为衬底材料，采用多层交指结构的谐振器来降低带内群延时，减小体积。利用HFSS软件对滤波器展开建模与仿真。通过调整谐振器的参数，得到最佳设计方案。仿真结果表明，该滤波器的中心频率为1.5 GHz，带内插入损耗小于1.2 dB，带内群延时波动小于500 ps，在中心频率左右0.3 GHz处的带外抑制达到50 dB，滤波器尺寸较小，为8 mm×7 mm×1.5 mm。

基于光学外差法, 设计并搭建了一套脉冲激光中心频率实时监测系统。频率特性已知的连续光经移频后与待测的单频纳秒脉冲光发生拍频, 用光电探测器和数据采集卡记录合成光强信号, 分析拍频信号的频谱, 即可获取待测光的中心频率信息。实验用一台连续单频输出1.57 μm激光器作为参考光源, 采用移频、斩波、自拍频的方法对测试系统的测试速率和测试精度进行了评估, 得出该系统的响应时间为6 ms。对于脉宽为30 ns左右的激光脉冲, 采样率为2 GSa·s-1时, 测试系统的均方根误差不超过0.07 MHz。

为了解决分布式光纤温度传感器在高炉热风管现场出现的温度漂移问题，采用光源中心频率匹配法对其进行了理论推导和实验验证。通过对入射光电流与参考光电流的差值进行检测来实时调整F-P光滤波器的带宽，使滤波器允许通过的频率范围始终包含光源的中心频率，实现滤波器带宽与光源中心频率的匹配。采用频率匹配法使光纤传感器输出的Raman比与距离的曲线在不同环境温度下基本重合，传感器的线性度约为0.52%。结果表明，采用光源中心频率匹配法可减小光纤传感器的温漂，且不影响传感器的线性度。将中心频率匹配法与分布式光纤温度传感技术相结合对于实现热风管表面温度的有效测量具有一定的意义。

为使不同频带的电磁波沿着各自的信道传输，在二维介质柱正方格光子晶体中设计了3 种典型的信道分路滤波器(CDF)结构。利用时域有限差分法研究了其特性，得到了各个输出端口对应的传输特性曲线。各信道分路输出信号在其通带中心频率处强度最大，随远离中心频率向高频或低频移动各信道输出信号强度将迅速衰减。该类CDF 结构各信道分路具有选频性能强，频带中心频率串扰弱，工作波长范围宽等特性，可用作设计窄带带通滤波器、或带阻滤波器等微型器件。因此，在光子晶体片上的光路设计、波分复用光通信系统设计等方面存在潜在的应用价值。

利用粒子模拟(PIC)三维软件，在Ka波段，采用扩展互作用谐振腔技术和谐振腔加载技术来实现高增益和宽频带，对扩展互作用速调管进行了设计和粒子模拟仿真，同时采用二维电子光学软件EGUN对电子枪和聚焦系统进行了设计和优化，聚焦系统使用的是钐钴永磁聚焦。在工作电压9 kV，束流0.15 A的条件下，输入功率为200 mW时，中心频率35.5 GHz， 3 dB带宽为410 MHz，最小增益为32.5 dB，得到效率为26%，其平均功率为355 W。

针对一种喇曼型声表面波声光器件的设计需求，设计制作出一种能够满足喇曼-奈斯衍射要求的、低损耗、高Q值声表面波谐振器。利用耦合模(COM)理论仿真谐振器的性能，建立谐振器的COM模型，求解COM方程，提取出COM参数。利用COM软件仿真设计谐振器的结构参数，设计的谐振器中心频率为78.028MHz，Q值为10428，插入损耗为-6.153dB。利用微加工技术加工制作出声表面波谐振器，用矢量网络分析仪对其性能进行测试，得到谐振器实际中心频率为78.34MHz，插入损耗为-11.273dB，Q值为6465.7，该谐振器能够满足喇曼型声表面波声光器件的应用需求。

铷原子吸收线宽很窄，通过充入定量缓冲气体，可以加宽铷原子的泵浦吸收线宽，从而可以提高铷原子对泵浦光的吸收效率。通过计算模拟，找到入射泵浦光谱宽、入射泵浦强度和缓冲气体压力之间的对应关系，找到最佳的实验工作条件，最终实现铷原子对离泵浦中心频率一定范围内的泵浦吸收效率很高，同时保证在泵浦谱宽范围内的总泵浦吸收效率也很高。模拟结果显示：随着缓冲气体压力的增大，铷原子吸收线宽不断增加，但是泵浦光的总吸收效率下降的并不明显。

An asymmetric Jerusalem unit and the frequency selective surface (FSS) structure composed of such units are designed. The transmittance of the designed FSS structure is calculated by mode-matching method and compared with the test results. The comparison results show that the FSS center frequency of the asymmetric structure unit drifts little with the variation of the incident angles of the electromagnetic waves and keeps relatively stable. The research offers a new choice for the application of FSS under the large scanning angle of electromagnetic waves.

利用谱域分析法,从Y环单元的臂长、臂宽、缝宽、加载介质的厚度及介电常数等方面,研究了Y环单元频率选择表面(Frequency Selective Surface简称FSS)结构参数对其频率响应特性的影响;采用镀膜和光刻技术制备出了相应的实验件,并在微波暗室进行测试,测试值与计算值基本一致.结果表明:臂长主要影响中心频率,臂长从3.8 mm增大到4.7 mm时,中心频率从11.9 GHz下降到8.9 GHz;单元间距主要影响带宽,单元间距从0.3倍波长增大到0.5倍波长时,-3 dB带宽从3.2 GHz减小到1.0 GHz;臂宽和缝宽在影响中心频率的同时也影响带宽;介质加载主要使中心频率降低,但是中心频率并非随着介质层厚度的增加单调减小;加载介质的厚度和介电常数都影响中心频率,但中心频率对介电常数的变化更为敏感;介质加载也影响中心频率处的功率传输,如果对加载介质进行合理的匹配能改善FSS的传输特性.

设计了十字单元的远红外带通型频率选择表面(FSS),并采用模匹配法对其传输特性进行了研究,其中单元中的场分布用有限元法求出.根据此方法研究了不同极化方式的电磁波在斜入射条件下,对不同布阵方式的远红外FSS传输特性的影响.结果发现,无论单元是按正方形布阵还是按正三角形布阵,在电磁波斜入射时中心频率都随入射角的增大而向低频漂移,带宽都相应减小.但无论入射波是什么极化方式,所设计单元按正三角形布阵时的传输特性都比正方形布阵方式稳定.