提出了一种基于偏振调制器(PolM)和Sagnac环级联的多调制格式微波信号的光学产生方案。理论分析了PolM在基带编码信号的驱动下产生偏振键控(PolSK)信号的基本原理, Sagnac环中嵌有两个马赫增德尔调制器(MZM), 分别对顺时针和逆时针传输的PolSK信号进行独立调制。通过合理调整两个MZM的驱动信号, 实现了幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)微波信号的产生。在仿真实验中, 产生了比特率为2 Gbit/s的40 GHz ASK信号、20/40 GHz FSK信号和20 GHz PSK信号, 同时验证了比特率和载波频率的宽带可调谐性。Sagnac环结构提升了系统的稳定性, 并且针对每种调制格式的微波信号, 在不改变链路结构的情况下其比特率和载波频率都可以通过控制基带编码信号和MZM的射频驱动来进行独立且灵活的调谐。

3～5 μm中红外激光处于大气传输窗口，在分子光谱学、环境遥感、工业加工、空间通讯、光电对抗等领域有重要的应用前景。过渡金属掺杂II-VI族硫化物晶体可以直接实现中红外激光输出，是最有前途的技术途径之一。具有优良物理特性和光谱特性的Fe:ZnSe晶体是高效、宽带可调谐中红外激光介质的有力竞争者，介绍并分析了Fe:ZnSe晶体的光谱特性及其制备方法，综合评述了Fe:ZnSe激光技术的发展历程和最新研究进展，指出制备高光学质量的Fe:ZnSe晶体和研制3 μm波段高效、高能窄脉冲泵浦源是发展实用室温Fe:ZnSe激光器当前面临的挑战。并对实现室温高能、高功率Fe:ZnSe激光的关键问题进行了讨论。

利用闪耀光栅作为外腔光反馈元件，研究Littrow结构的蓝紫光外腔半导体激光器。通过引入闪耀光栅，在光栅面和半导体激光器后端面之间构成耦合外腔，改善了中心波长位于405.5 nm的边发射半导体激光二极管的性能。研究结果表明，在引入外腔反馈后，半导体激光二极管的阈值电流降低了27%，说明外腔与内腔之间具有较高的耦合效率；改变反馈元件光栅的转角，实现了激射波长的宽带连续调谐，调谐范围可达7 nm。

对宽带调谐外腔半导体激光器进行了理论及实验研究, 分析了其最大调谐范围和连续调谐条件, 为宽带可调谐激光器的设计提供了依据。 完成了实用化的程控宽带连续调谐外腔激光器, 该器件调谐范围超过75 nm, 波长重复性精度为1 nm, 分辨率为0.01 nm。