为提高真空度测量的准确性和测量系统的稳定性,使用气体密度对真空量值进行表征。依托法布里-珀罗激光谐振腔,利用电磁波与气体分子的相互作用,通过量子动力学建立宏观介电常数与微观极化参数的联系,可实现气体密度的精密测量,从而建立量子真空计量标准。为减小谐振腔腔长变化对测量结果的影响,选用10 ³ Pa恒压参考点的谐振频率作为参考,进行氦气折射率的测量。利用从头计算理论,得出了各压力点下氦气折射率理论值。推导出了低真空恒压参考点下的折射率测量表达式,利用基于法布里-珀罗激光谐振腔的量子真空测量装置,在10 ³ Pa恒定压力参考点下,通过Pound-Drever-Hall锁频技术和拍频技术精确测量腔内激光频率变化,测出了氦气折射率,并得出折射率参数的测量不确定度。与10 ^-5 Pa高真空参考点下的折射率测量值进行对比分析,结果表明基于恒压参考点的折射率测量方法可有效提高折射率测量准确度。

基于导模共振光栅的集成光学滤波器在光纤通信中具有潜在的应用前景，然而单个导模共振光栅的输出光谱一般呈现洛伦兹线型，这会阻碍该类结构在波分复用系统中的应用。传统方法一般采用多个谐振腔级联的方式实现平顶滤波响应，然而整个结构的体积较大，制作工艺较为复杂，因此提出一种基于级联双层导模共振光栅结构，其输出光谱响应为平顶陡边型。首先建立器件的物理模型，其物理机理是将导模共振效应与法布里-珀罗谐振效应结合，然后利用物理模型分析和设计滤波器结构。研究发现该滤波器的中心波长为1550 nm，其3 dB带宽可以增加至20 nm。

设计了一种基于六方氮化硼材料的中红外线吸收器。该吸收器是由截断的金字塔型单元结构构成的一维光栅,其吸收机制是磁激元共振效应和法布里-珀罗谐振腔共振效应。运用有限元算法分析该吸收器的结构参数、工作波长及入射角度对其吸收性能的影响。结果表明:在优化的结构参数条件下,在入射波长为5.6~14.5 μm,入射角度为0°~75°范围内,该吸收器的吸收率可以达到80%以上。所设计的吸收器有望应用于中红外波段的传感和隐身等领域。

阐述了一种用法布里珀罗（FP）谐振技术来测量新型铌镁酸铅钛酸铅（PMNT）透明电光陶瓷不同偏振光场矢量下二次电光系数的方法。PMNT透明电光陶瓷具有较大的折射率，非常容易形成FP谐振腔。根据陶瓷二次电光效应，PMNT在FP谐振腔内的谐振波长随着外加电压的升高而移动。改变入射光光场矢量的偏振状态，可以获得横电(TE)模式和横磁(TM)模式的二次电光系数γ33 和γ13分别约为21.06×10-16 m2/V2和-1.76×10-16 m2/V2，这明显不同于常规的线性电光晶体。利用这个特征，在实验上设计了一个PMNT电控衍射光栅，对不同TE模和TM模衍射图样进行了分析，证实了研究结果的正确性。

提出一种新的多级联线性啁啾光纤光栅密集梳状滤波器,该结构由多个相同的线性啁啾光纤光栅(LCFBG)组成,并对其光谱特性进行了模拟和分析。研究表明,滤波通道间隔由单元光栅构成的法布里-珀罗(F-P)谐振腔的长度确定,通过选择合适的光栅总啁啾量、光栅折射率调制深度和光栅级联数,可以获得反射率高、响应谱宽的多通道滤波效果。采用多级联方式,在较小折射率调制深度的情况下,可以实现高反射率,降低了通常对光栅折射率调制深度的要求。该结构由相同的线性啁啾光纤光栅级联而成,可以采用同一个光栅模板制作,容易实现。

利用Fabry-Perot腔的选频特性,考虑与光纤的低损耗窗口相一致和价格等因素,以价廉的1300nm波段的LED作为光源,实现了PZT对Fabry-Perot腔的正弦调制;对甲烷气体浓度进行谐波检测,检测灵敏度可达10ppm.研究表明,该传感器灵敏度和稳定性大大提高.

在小信号近似下, 得出了级联二阶过程的表达式。 利用该式的有效三阶极化率的表达式, 讨论了存在二阶非线性光学晶体的法-珀谐振腔的非线性光学特性。 分析表明, 由于谐振腔的存在, 通过非线性晶体的功率密度超过入射功率密度几十倍以上, 因而产生了较大的、 随相位失配变化的非线性相位漂移。 当相位失配接近2π时, 获得基频光的最大相位漂移。 该最大相位漂移对应的相位失配随着入射功率密度、 非线性晶体的二阶极化率和晶体长度而变化。