提出了一种基于平面光波导谐振腔的可调谐光电振荡器.该振荡器中, 相位调制器串联光波导谐振腔, 取代了传统系统中的强度调制器、长光纤和滤波器.由于光学谐振腔对光子频率和相位敏感, 调节激光器改变输出光的波长, 不仅可以调制光的强度, 还可以对微波光子进行选频输出.当光子在波导腔中发生谐振时, 产生很强的延时特性, 可以取代传统系统中的长光纤.整个光电振荡器系统体积为长29.5 cm、宽21 cm、高7 cm.实验中, 改变0.1 pm的光子波长, 能够产生步长为12.5~35.5 MHz的调谐, 调谐范围达2 GHz, 且系统能够产生10 GHz的微波信号, 在中心频率为10 GHz处其相位噪声为－109.7 dBc/Hz@10 kHz.该研究为光电振荡器的小型化和实用化提供了一种新的思路.

为了对光纤激光器的谐振腔进行优化，研究了976nm半导体激光器后向抽运掺Yb3+双包层光子晶体光纤在不同腔结构下的输出特性。在实验中分别采用平面镜和平凹镜作为后腔镜对谐振腔进行了研究，利用平面镜做后腔镜时，存在模式竞争现象，激光输出线宽约10nm，激光输出斜率效率为9％; 而利用平凹镜做后腔镜时，模式稳定，激光输出线宽约5nm，激光输出斜率效率为11％。结果表明，利用平凹镜做后腔镜时，激光器的模式更稳定、线宽更窄，并且效率更高。

详细讨论了石英管对平行WR-430波导谐振腔内部电场强度的影响。在没有石英管时，电场强度在每个狭缝附近发生突变，其峰值沿着一个波导逐渐减小，而沿着另外一个波导逐渐增大。存在石英管时，内部电场变弱且沿着石英管内表面无规则振荡，而且电场沿着两个波导之间的中心轴线波动。当石英管壁厚度和离上下波导的距离分别为5和2 mm时，谐振腔内部的平均电场强度达到最大，而且电场强区面积较大。当上述两者分别超过5和2 mm时，内部电场的最大值会随着石英管壁厚度和距离逐渐减弱。低气压和大气压空气等离子体在谐振腔内部被激发，其形态比较接近各自的仿真的电场强度分布。

介绍了采用准光方法激励圆波导产生旋转TE6 2模式的设计原理、测试方法和实验结果。该模式产生器由毫米波光学系统和开放同轴波导谐振腔系统组成:毫米波光学系统由角锥喇叭天线、双曲面反射镜、抛物面反射镜、修正抛物面反射镜等部件组成;开放同轴波导谐振腔系统由开放同轴波导谐振腔、圆波导、测试辐射喇叭天线组成。通过网络分析仪和毫米波近场自动测试系统测试表明:该模式产生器在频率为96.4 GHz附近产生的圆波导旋转TE6 2模式的纯度达到97%。

采用Ag⁺－Na⁺离子工艺，在K9玻璃上制备了跑道形波导谐振腔滤波器．测试得到该滤波器自由光谱范围为FSR=0．177nm，对比对为Cr=7．5 dB．同时分析得到耦合器的耦合系数为k=0．916，耦合器和环形腔的损耗因子分别为δ=0．55，γ=0．48．耦合器的两波导几乎相连、条波导边缘不规则和一次离子交换波导表面缺陷是造成该波导滤波器具有较大损耗的主要原因．通过改进工艺技术降低波导损耗，该滤波器可以用于光通信、传感等领域，也可与其它波导结构相结合实现新的功能．

采用AgNO₃和KNO₃混和熔盐作为离子交换源，在K9玻璃上制备了跑道形波导谐振腔滤波器。利用ASE宽带光源和光谱仪对器件特性进行了测试，得到的该滤波器自由光谱范围为0．176nm。对比对C_r=4dB和3dB带宽δλ=0．13nm来说，耦合系数和传输损耗分别为κ=0．9和α=3．2dB／cm。测试了环形腔的热光调相特性，在16℃的变化范围内实现了2π的相移。通过分析，波导材料的热光系数约为1．49×10^－5／℃。该滤波器不仅可用于滤波、传感等领域，而且也可与其它波导结构相结合实现新的功能。

研究了光学环形腔中的单方向传输光在光学谐振腔中传输的情况,在系统旋转角速率变化时光束会产生频移,在此基础上,设计出一种具有谐振腔马赫曾德尔干涉集成光波导陀螺结构,可以方便地检测出系统旋转角速率与方向,其检测精度与光波导谐振腔的品质无关.和萨尼亚克集成光波导陀螺相比较,性能价格比有进一步提高的潜力.

平板波导内的场按自由空间传播的厄米高斯函数展开,计算了平板波导谐振腔的耦合损失,给出了平板波导中EH11模的耦合损失与球镜的曲率及位置的关系。结果表明存在两种特定的结构使耦合损失最小。

本文提出并采用非对角化的分析法研究无源空心波导谐振腔横模模式间的竞争与转换。从计算EH_(1m)类波导本征模在腔内的转换矩阵中发现:在模式的传输过程中,存在着横模模式间的相互转换,而且其互换的能量不相等。在一定的腔设计条件下,会出现高阶横模向低阶横模的能量净流动,这有利于谐振腔横模模式的选择和基模输出功率的提高。