基于微环谐振腔的微波光子滤波器（MPF）以其优异的可调谐特性得到了广泛关注和研究，但通常微环的带宽决定了所实现的MPF带宽，进而限制了滤波分辨率。本文提出并验证了一种基于三微环级联的MPF，相比单个微环，通过多引入两个微环谐振腔，使光载波与±1阶光边带拍频后的相位差谱从0~π变得更陡峭，从而实现了MPF带宽压缩。实验结果表明，本文提出的基于级联三微环的MPF在不提升微环本身Q值的前提下，相比基于单微环的MPF，滤波带宽压缩了约69%，3 dB衰减斜率提高了约3.6倍，实现了更精细的滤波；另外，该MPF还实现了11.5~20.3 GHz的频率连续调谐和187.1~1597.0 MHz的带宽连续调谐。

从理论上提出了一种由黑磷/介质多层结构包覆的等离子体波导。利用MATLAB数值求解该波导的色散方程，进而仿真出波导的有效折射率、传播长度、趋肤深度及品质因数等性能参数曲线。由仿真曲线可知，波导的性能与黑磷/介质多层结构中的电子掺杂率正相关，与单元层中介质层厚度负相关。与同类型金属/介质多层结构波导的性能比较后可知，黑磷/介质多层结构波导在中红外及远红外波段具更大的传播长度、更小的趋肤深度及更大的品质因数。该波导可调谐且性能优良。

石墨烯作为一种特殊的二维材料,具有十分优异的物理性质,将石墨烯和微纳器件相结合已经成为当今的研究热点之一。在中红外到太赫兹波段,石墨烯可以激发表面等离子体,用于实现多功能可调谐器件。将石墨烯等离子体与硅基亚波长金属光栅相结合,提出了工作于红外波段的透射式宽带光调制器。通过施加偏置电压改变石墨烯的费米能级,实现在7~22 μm宽带内对透射光的调制,调制深度最高可以达到99.96%(33.77 dB)。

本文通过使用多巴胺二硫代氨基甲酸(DDTC)作为还原剂来控制银纳米颗粒以异相成核的生长模式在金立方表面进行生长,合成出“爆米花”状的金银纳米超结构。这种结构的纳米颗粒在可见光区表现出可调谐的等离子体共振特性,并且通过改变硝酸银的浓度能够精细的调节银层的厚度。此外,使用液液界面自组装技术将纳米颗粒组装成单层膜,然后将结晶紫作为探针分子来研究纳米颗粒的表面增强拉曼散射特性(SERS)和银层厚度之间的依赖关系。并系统的研究了三种激发波长对SERS基底的响应。结果表明“爆米花”状的金银核壳超结构具有可调节的局域表面等离子体共振(LSPR)和SERS特性,在太阳能电池、催化、化学传感等领域具有广阔的应用前景。

研究了基于绝缘体上硅(SOI)单环以及双环谐振器直通端的滤波特性, 分析了直波导-环波导光耦合系数和环间波导光耦合系数对输出特性的影响。本文提出了在谐振器耦合区采用马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的改进耦合结构, 在微环腔长1 218 μm的单环和双环滤波器中, 分别在19 mW和9 mW的功率范围内实现谐振器从欠耦合到临界耦合状态的调谐, 在0~26 mW的功率范围内, 双环滤波器实现了谐振波长一个自由谱范围(FSR)的可调谐滤波特性。

三角形光脉冲在时域范围内具有前后沿恒定变化特性, 使得其在全光信息处理领域获得了广泛应用。主要针对目前国内外提出的两类三角形光脉冲产生方法: (1)电光法; (2)全光法, 简单介绍了几种具体的获得稳定三角形光脉冲串的方法, 从所产生三角形脉冲的重复频率、脉冲宽度以及系统稳定性、实验优缺点等方面进行分类比较, 并重点介绍了一种利用连续波光调制结合色散所致功率衰落的脉冲生成方法。