构建了一种含双支节结构的石墨烯/介质/石墨烯亚波长波导结构。该结构将支节结构的选频特性和石墨烯的电可调特性相结合,能够实现在可见光到中红外范围内对入射光光强的动态调制。表面等离激元将光能量局限在纳米尺度的介质狭缝中,使调制器突破衍射极限,并且增强了石墨烯与光的相互作用。利用有限元法分析了石墨烯的化学势、支节长度以及介质材料对波导结构输出光强的影响。仿真结果表明:当入射波长为1550 nm、支节长度为315 nm、化学势由0.80 eV下降到0.78 eV时,消光比可达到6.77 dB。与传统调制器相比,所提光电调制器能够在保证高消光比的同时具有较高的调制效率,并且体积小、结构简单紧凑,可满足大规模集成应用的要求。

激光干涉仪引力波观测器已经完成建设，该观测器称为高级LIGO或aLIGO，与2002-2010年间使用的引力波搜寻设备相比，预期灵敏度可以提高一个数量级。目前aLIGO的调试正在试运行。为了达到提升灵敏度的要求，探测器中的所有元件需要提升水平。在此将讨论光电调制器和法拉第隔离器在平均功率百万瓦级分离高质量光束能力的发展，并详述它们在aLIGO输入光学系统中的作用。

猫眼逆向调制激光通信由于通信速率高, 回波信号微弱, 对接收放大电路提出了低噪声、高增益和宽带宽的严格要求。首先分析了猫眼逆向调制激光通信链路模型和信噪比对误码率的影响。然后, 根据系统设计指标分析了电路的带宽、增益和噪声限度等性能参数；在此基础上设计了由跨阻放大模块和增益可变主放大模块构成的接收放大电路。最后, 计算了电路的总噪声, 并对电路的响应特性进行了仿真。该接收放大电路的带宽达到140 MHz, 信号增益大于70 dB, 总噪声电流约为1.34×10-7 A。结果表明, 该设计能满足系统后续的数据处理要求。