为了解决微纳光纤之间的结构稳定性差的问题, 使用 CO2激光作为加热源, 加热两根重叠在一起的微纳光纤, 并在显微镜下观察其熔接情况, 最终将两根微纳光纤熔接成一根, 而且熔接点的光纤表面光滑, 直径均匀。通过 CO2激光加热的方法, 实现了微纳光纤高质量的熔接, 增加了微纳光纤之间的机械稳定性, 使其更容易制作出纳米光子器件。

多光束相干合成是获得高功率、高亮度激光输出的有效途径。首次采用倏逝波理论结合互注入特性揭示了角锥腔固体激光器远场输出为相干合成分布的机理, 角锥腔对称部分的激光由于互注入实现锁相, 相邻部分由于倏逝波耦合实现锁相, 重点研究了固体激光器倏逝波耦合相干的特性。研究表明: 锁相效果跟激光阵列排布方式有关, 在相同的激光阵列排布方式时, 腔长越长, 占空比越大, 则模式间耦合越强, 锁相效果越好, 越趋向于同相模输出。理论和实验证明了角锥是一个天然的相干合成元件, 角锥多光束相干合成技术具有重要的科学价值。

成熟的CMOS 技术可制备无源光学器件，但高效光源和高性能光探测仍需要III~V 族半导体材料。综述了近期III~V 族外延片与SOI(silicon-on-insulator)波导集成的键合技术，按键合材料的不同分为无机和有机材料键合。着重分析了各种InGaAs/InP 光电探测器与SOI 波导集成的光耦合方案，并对其优缺点进行对比。同时给出设计的一种倏逝波耦合的InGaAs/InP 光电探测器，用时域有限差分（FDTD）法对器件光学特性进行了模拟，以SOI 上有机键合的方式，获得95%的探测器吸收效率，表明该SOI 波导集成的光电探测器可实现小体积、低损耗及高响应度的光探测，符合片上光互连系统的要求。

为了实现高功率、高亮度的光纤激光输出,研究了新型多芯光纤组束技术,基于大模场倏逝波,采用时域有限差分数值模拟方法,对多芯光纤(包含多根微纳纤芯或包含多根微纳芯和大芯径纤芯)的模场特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,以一定方式排列的微纳光纤束阵列中多根微纳纤芯可以很好耦合;当多根微纳芯和大芯径纤芯组束时,微纳纤芯能够有效地平坦模场。这一结果对于高功率光纤激光器和放大器的进一步发展很有帮助。

对长周期光纤光栅和双锥形光纤之间的倏逝波耦合作用进行了研究。理论分析和实验研究表明,由于锥形光纤和长周期光纤光栅物理边界外倏逝波之间的交叠,长周期光纤光栅产生的包层模,可以耦合到锥形光纤的包层模并从锥形光纤的纤芯输出。要获得高的耦合效率,应满足模式匹配的条件,同时要尽量减小两光纤之间的距离。耦合特性还与长周期光栅和双锥形光纤的相对位置有关,为获得高的耦合效率,耦合区应位于长周期光栅区的后面。这种倏逝波耦合作用,为监测实际应用系统中长周期光纤光栅的特性提供了一种新方法;为利用锥形光纤和长周期光纤光栅开发新型光纤器件,提供了一种可能的方案。