为了提高空气孔结构光子晶体生物传感器的归一化透射率，利用粒子群优化(PSO)算法对其结构参数进行多维空间全局优化。以散射空气孔、耦合空气孔和内部空气孔的半径作为被优化变量，并根据位置—速度更新公式进行优化；进而分别将光子晶体全芯片、耦合空气孔和内部空气孔作为传感区域，对优化后的结构进行传感特性分析。结果表明，优化后，该传感器的归一化透射率由54%提高到92%；在传感特性分析中，其谐振波长的漂移量与生物样本折射率的变化成近似线性的关系，且将内部空气孔作为传感区域时的灵敏度要明显高于将全芯片和耦合空气孔作为传感区域的灵敏度，可达950 nm/RIU。该结构的优化方法对其他功能器件或集成光波导器件的设计和研究具有一定的指导意义。

文章采用有限元法分析了基于环形腔的光子晶体T型滤波器的滤波性能，比较了整体介质柱及内柱折射率对滤波器输出端口归一化透射率曲线的影响。在此基础上设计了一种窄带光子晶体环形腔的滤波器模型，数值模拟结果显示微环腔内部介质柱折射率与窄带滤波器下路波导输出的中心波长之间存在着近似线性的依赖关系，这为光子晶体滤波器的设计与制作提供了理论参考。

利用级数展开的方法,对薄介质的Z扫描理论进行了分析,并对于通常所采用的级数展开和菲涅耳衍射分析方法进行了讨论,证明了在分析利用高斯光束对薄介质进行Z扫描测量时,即使对于大的非线性相移,高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法仍具有等效性,澄清了人们认识上的一些误解。同时分析了远场小孔的归一化透射率与积分限的关系,并对采用高斯分解方法时级数求和的振荡原因进行了分析和讨论,给出了消除振荡所需的最小求和数的判据。针对高斯分解方法和菲涅耳衍射积分方法的使用场合,也进行了讨论。根据所得结论,可以在具体的实验和理论分析中,正确地选择更高效的分析方法。