波导环形谐振腔(WRR)是集成光通信以及光学传感器领域的关键器件之一, 其谐振曲线的形貌将影响系统的性能。针对谐振腔耦合器一阶超模传输损耗差异、谐振腔外直波导端面反射, 利用多光束干涉叠加原理, 得到了波导环形谐振腔输出谱线的表达式。利用基于单边带调制的光学矢量网络分析方法, 对制备的高横纵比的氮化硅光WRR进行了谐振曲线谱的测试, 证实了耦合器模式以及直波导端面反射对谐振曲线的影响, 实际测试曲线与理论仿真结果拟合较好。

基于硅光波导的四波混频（FWM）和交叉相位调制（XPM）效应，提出非归零码（NRZ）到归零码（RZ）的光调制格式转换。当探测光NRZ信号和抽运光时钟脉冲序列同步通过硅波导时，FWM效应产生斯托克斯光和反斯托克斯光，XPM效应使探测光频谱产生红移和蓝移，选择合适的带通滤波器（OBPF）可得到四种RZ信号。分析了斯托克斯光和反斯托克斯光的功率与探测光和抽运光功率的关系，四种RZ信号的脉宽与抽运光脉宽的关系，抽运光对探测光的波长失谐量对四种RZ信号转换效率的影响等。此外，抽运光脉宽的大小影响XPM效应产生的RZ信号的质量：当抽运光脉宽为2～15 ps时，可产生四种高质量的RZ信号；当抽运光脉宽大于15 ps时，探测光蓝移频谱中提取出的RZ信号质量很差。

光性能监测是实现可重配置波分复用光网络的一个关键技术。随着光通信速度从10 Gb/s提升到40 Gb/s甚至以上, 对光通道残余色散的容忍度下降到原来的1/16甚至以下, 需要对光通道的色散进行实时监测。利用非线性波导器件可进行全光域色散监测, 硅光波导具有较强的非线性特性, 其非线性折射率系数可达5×10-18 m2/W。当受光网络色散作用的信号光和探测光一起通过硅波导时, 将产生四波混频非线性效应, 光通道中不同色散值会产生不同程度的四波混频效应, 通过测量由四波混频效应产生的光谱变化结果, 可对波分复用光网络的色散进行监测。采用损耗系数为0.2 dB/cm, 长度为3 cm的硅波导, 模拟研究结果表明色散监测范围可达±40 ps/nm, 从而可以实现光网络色散的芯片级监测。

色散监测是实现高速光通信的一项关键技术,利用光波导器件的非线性效应进行色散监测可以实现集成化。硅光波导具有强烈的非线性特性,其非线性折射率系数约为5×10-18 m2/W。当信号光和抽运光耦合后通过硅光波导,会产生自相位调制(SPM),交叉相位调制(XPM)等非线性效应,这些效应都能引起光谱的变化。光通信链路中存在的不同色散值会使得信号波形发生变化,波形变化的信号会在硅光波导中产生不同程度的SPM,XPM效应。通过合理设置滤波器的中心频率和带宽,同时测量由SPM,XPM效应产生的光谱变化结果,可实现对链路中残余色散的监测。研究表明色散监测范围可达±40 ps/nm。

报道用束传播法(Propagating beam method)模拟设计、指导硅大断面单模脊形光波导的制备工艺。应用傅里叶交换法计算了硅光波导中导模的传播常数。对实际研制成功的SIMOX及Si/GexSi1-x/Si单模脊形光波导，比较了其性能差异并给予理论解释。

报道锗硅合金在λ＝1.3 μm的脊形单模光波导的设计、工艺及测量结果.这种光波导的传播损耗已达0.7 dB/cm.脊形的高4～8 μm，宽8～12 μm，均和单模光纤芯径相当.此外，其数值孔径在光波导的输入、输出端均能和单模光纤匹配，它已满足硅光集成对光波导的要求.文中最后报道了用这种锗硅合金光波导试制Y分支器，并观察到二支分路输出的单模光斑.