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。

提出了一种小孔耦合型双通道太赫兹波导定向耦合器, 采用新颖的阶梯结构, 将两个单通道耦合器结合, 可在双通道内实现相同的耦合输出。研究结果表明, 在180~260GHz的频率范围内, 该耦合器的耦合度为10dB, 输出最大误差小于1.6dB, 回波损耗大于25dB, 隔离度大于35dB, 相对带宽达到36%。与传统的太赫兹波导定向耦合器相比, 该耦合器能够实现双通道的耦合输出, 在太赫兹系统中可用于双通道的功率检测、功率合成与分配。

基于微型无人机雷达、精确制导**雷达及无线通信终端设备的应用前景，设计了一种非对称主副波导定向耦合器。该耦合器采用主副波导为不同形状的等间距多孔耦合结构，将主矩形波导 TE10模的信号耦合到副圆形波导 TE11模中，利用相位叠加原理使得隔离端口相位达到反向相消的效果，能够得到良好的耦合度和隔离度。该耦合器中心频率为 400GHz，相对带宽为 40GHz，结果表明，定向耦合器耦合度达到－13.8～－12.8 dB，实现了弱耦合效果且耦合度稳定性较好，隔离度优于－24.5 dB，直通插入损耗为－3～－2.5 dB，性能良好。

设计了一种基于SiN_x填充的定向耦合器（DC）型偏振无关解复用器，用于分离1310 nm和1550 nm两个波长的光信号。采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法调节DC波导间隙内填充的SiN_x材料的折射率，使同一波长下横电（TE）偏振模和横磁（TM）偏振模的耦合长度相等，实现器件的偏振无关功能。通过优化波导间隙，调整两个波长光信号所对应的耦合长度比，选择合适的值可使其分别从两个端口输出，实现波长分离功能。运用三维有限时域差分方法进行建模仿真，对器件进行参数优化和性能分析。结果表明：所提出的解复用器的耦合区长度仅为22.8 μm，插入损耗和串扰（CT）分别低至0.05 dB和-21.58 dB，CT小于-10 dB的带宽可达79 nm，且总体容差性良好。所设计的器件在未来的集成光路系统中具有潜在的应用价值。

提出了一种基于表面等离子体共振和定向耦合效应的D型光子晶体光纤生物双参量传感结构。首先，用光子晶体光纤纤芯与金属膜层之间的表面等离子体共振效应检测生物液体的质量浓度。然后，用光子晶体光纤纤芯与缺陷芯之间的定向耦合效应和温敏材料的温敏效应作为温度传感机制测量环境温度。最后，用COMSOL Multiphysics有限元软件建立光子晶体光纤传感结构模型并进行数值分析。结果表明，基于表面等离子体共振的质量浓度传感和基于定向耦合的温度传感相互独立，该传感器在34.6~186.7 mg/mL人血清白蛋白质量浓度范围内的灵敏度可达5.44 nm/（mg·mL^-1），在20~45 ℃温度范围内的灵敏度可达17.3 nm/℃。

提出了一种双芯太赫兹光纤定向耦合器,两介质圆柱分别悬挂于两环形介质层的内部,形成光纤的两个纤芯,通过调节结构参数可使两偏振模耦合长度相等,从而实现了耦合长度与偏振无关的特性。耦合器件长度可为光纤模式耦合长度的1/2,器件长度较短,这降低了模式传输损耗。采用有限元法对耦合器进行了数值分析研究,结果表明:耦合器的长度为0.535 cm,x和y偏振模的传输损耗分别为0.23 dB和0.19 dB;在保证两偏振模的耦合长度差小于1%的前提下,其带宽可达到220 GHz。