设计了一种应用于S频段卫星通信相控阵系统的反射型可调模拟移相器。该移相器利用三分支线定向耦合器扩展了带宽，改善了工作频段内驻波；采用传输线和变容二极管构成的L型反射负载扩大了相移量。测试结果表明，在上行频段1.98~2.01 GHz内，相移量达到191°±1°，在下行频段2.17~2.2 GHz内，相移量达到186°±0.1°；插入损耗优于3.3 dB且插入损耗波动小于1 dB，回波损耗在整个电压调谐范围内均大于20 dB。该移相器结构简单、便于调节且价格低廉，在卫星通信领域有一定的应用价值。

利用离子注入剥离法(CIS)制备的铌酸锂(LN)压电薄膜可用于制备体声波(BAW)器件，近年来备受关注。滤波器的指标与谐振器的性能密切相关，但基于LN单晶薄膜的BAW谐振器，对其结构的仿真优化还未有较深入的报道。该文以LN单晶薄膜为核心压电层材料，构建了固态反射型(SMR)单晶薄膜谐振器有限元仿真模型，对其压电层厚度和布喇格反射层厚度进行了设计，并重点针对谐振器上电极的台阶结构进行了二维模型仿真，为高频LN BAW滤波器的制备提供了理论依据。

基于对全息平板波导显示系统中核心全息光学元件的研究，采用双光束干涉法和相应的后处理工艺，在以石英玻璃为基底、重铬酸盐明胶为记录介质的全息干板上制备了具有折射率调制的反射型体全息光栅，并研究了不同曝光强度、折射率调制度、水洗时间对光栅衍射效率的影响。实验结果表明，经441.6 nm的He-Cd激光光源记录以及复杂的后处理工艺，最终制备的反射型体全息光栅衍射效率最高可达到61.8%，在可见光入射条件下产生了明显的分光效果。制备的全息实验样片在满足全反射的前提下可进行波导传输，为提高头戴式设备和增强现实等显示设备在传输过程中的衍射效率提供了一种新方法。

为了准确预测反射型半导体光放大器(RSOA)中的放大自发辐射(ASE)噪声和掌握RSOA的最佳工作区间, 在SOA宽带稳态模型以及高效动态模型的基础上, 修改了RSOA的部分结构并将多阶迭代的算法运用到RSOA理论建模以及增益噪声指数测试中。实验结果表明RSOA在偏置电流大于130 mA时增益稳定在26 dB以上, 噪声指数稳定在11 dB。且在偏置电流不变时, 低输入功率-30 dBm时, RSOA处于最佳工作区间。该种新型RSOA模型满足且优于实际应用中RSOA的各项工作参数, 测试结果对RSOA的产品优化设计和光网络单元最佳工作区间具有指导和改进的意义。、

提出一种反射型极大倾角光纤光栅(ExTFG)悬臂梁振动传感器。从理论上分析ExTFG的弯曲应变特性和振动传感原理,并利用ANSYS构建有限元模型,对传感器进行模态分析和谐振特性响应分析,通过实验研究其在受到周期性载荷下发生弯曲振动的动态响应特性。结果表明:反射型ExTFG悬臂梁振动传感器对加速度连续性激励信号展现出良好的动态响应,可通过调节传感器长度实现其固有频率的改变,在1~5g范围内具有良好的线性响应,其最大加速度灵敏度相对于透射式ExTFG振动传感器提高了约2.5倍, 横电模和横磁模时的最大加速度灵敏度分别达到0.3 V/g和0.26 V/g。此外,该传感器的传感探头尺寸足够小,以ExTFG作为敏感单元,无需额外封装,在实际应用中具有潜在价值。

提出了一种利用电磁超表面实现Ku波段(12~18 GHz)的低剖面反射型线性极化转换表面,该表面能对Ku波段的线极化电磁波进行正交极化旋转。给出了极化转换表面的设计原理,并对极化转换表面工作的物理原理进行了解释,通过仿真确定了极化转换表面谐振点的位置。测试结果表明,该线性极化转换表面在工作频带内可以实现80%以上的转换效率,具有转换效率高、尺寸小、厚度薄和结构简单等优点。

提出了一种由表层矩形金属周期图案、聚酰亚胺薄膜基底和金属反射面组成的新型反射型极化变换器。为了降低极化变换器对基底厚度的敏感度, 增大工作带宽, 该设计采用将传统反射型极化变换器表层金属线栅开口截断和增大金属线栅宽度的方法, 引进了表层金属图案对两正交极化方向电磁场的等效电容电感效应, 进行相位调制。仿真结果表明中心频率为 500 GHz时, 工作带宽可达到 140 GHz, 插入损耗小于0.5 dB, 并且在一定基底厚度条件下误差在一定范围内, 整体性能几乎无变化。仿真表明该极化变换器有效增大了工作带宽, 并降低了对基底厚度敏感度。提出了薄膜光刻工艺来对设计的极化变换器进行加工制作。

反射型量子点半导体光放大器(R-QDSOA)相较于传统RSOA具有皮秒级的载流子恢复速率和几十GHz的调制带宽, 将其应用在高速的波分复用无源光网络(WDM-PON)中具有巨大的潜力. 根据R-QDOSA的载流子速率方程和光场传输方程, 建立了R-QDSOA的仿真模型, 对其在增益饱和情况下的高通特性进行研究. 研究结果表明: 通过增加输入光功率、最大模式增益、有源区长度和减小注入电流, 可提高最大信号增益和3 dB截止频率; 通过合理的参数设置, R-QDSOA的3 dB截止频率可高达10GHz以上. 该研究在无色WDM-PON的再调制方面展现了巨大的优势, 并对提高R-QDSOA调制带宽具有理论指导意义.

设计了一种由六角形空气柱包层组成的C6v(六重旋转对称)全内反射型PCF(光子晶体光纤), 采用全矢量有限元法研究其基模色散, 数值研究结果表明, 在其他参数不变的情况下, 包层空气柱由圆形变成六角形后两基模偏振态会出现分离现象, 存在较大的模式双折射与较高的PMD(偏振模色散), 基模的波长色散在X偏振时与包层圆形空气柱时有相同的变化曲线, 说明包层空气柱形状对基模色散特性有较大影响。

为了能对射频信号进行连续相位调制, 设计了Ka波段新型小型化的模拟电调移相器, 该电路基于90°分支线电桥与并联结构变容二极管实现电路大范围移相, 利用四分之一波长微带线实现电路匹配及阻抗变换, 通过并联补偿电阻平衡其插入损耗波动, 并对其进行了详细分析与探讨。仿真及实测结果表明: 该移相器在29~31 GHz频段范围内, 可获得180°左右的相移量, 插入损耗优于6.5 dB, 插入损耗波动在1 dB内, 相移误差小于10°。