从理论上和数值上研究了一种基于金属-绝缘体-金属波导耦合纳米腔的等离子体三波分复用结构。该结构由三个输出通道组成, 每个通道由两个纳米腔分布于直波导两侧。通过改变环的几何参数、填充介质和内圆和外圆的相对位置, 可以动态地调节每个通道的反射和透射光谱。最后, 根据三个通道的反射和透射特性, 研究了在三个通信波长1 310、1 490和1 550 nm处实现的解复用, 并具有优良的性能。将时域耦合模理论和时域有限差分法(FDTD)结合起来进行仿真和分析, 为芯片集成全光电路的应用提供了可能。

设计了褶皱石墨烯波导结构激发表面等离子体激元，通过设计周期阵列结构实现了表面等离子体激元传播损耗的补偿.理论分析了周期阵列结构的表面等离子体激元传播模型和补偿损耗的方式，结果表明褶皱衍射激发表面等离子体激元波导不仅能够激发表面等离子体激元，还能利用表面等离子体激元波矢关系实现器件参数控制，周期阵列增益全程补偿损耗的方式可以显著增加表面等离子体激元的传播距离.数值分析结果进一步表明：该结构具备了保持亚波长尺寸的强局域化优势；周期阵列增益全程补偿可以显著提高纳米腔中的电场强度，降低传输损耗；波导结构的粒子反转水平较高，自发辐射噪声的扰动较低.设计的石墨烯波导器件可以为微纳光学集成、光子传感和测量等领域提供理想的亚波长光子器件.

我们研究了与包含三能级原子的纳米腔相耦合的一维耦合谐振器波导中的单光子散射,分别讨论了纳米腔与耦合谐振器波导局域和非局域的两种耦合方式。在局域耦合的情况下,不同偏振光子的透射及反射波谱关于共振点对称。而在非局域情况下,透射和反射系数中的对称性消失,峰和谷的位置向失谐较大处移动。耗散对单光子散射也会产生影响。

传统半导体激光器由于采用光学系统反馈而存在衍射极限，其腔长至少是其发射波长的一半，因此难以实现微小化。基于表面等离子体激元的纳米激光器可以实现深亚波长乃至纳米尺度的激光发射，而且现代微纳加工技术的逐步成熟，也为亚波长乃至纳米量级激光器的研制提供了成熟的技术条件。本文重点综述了国际上已成功实验验证的基于表面等离子体激元的纳米激光器的最新研究进展，综述了表面等离子体激元的基本原理，给出了若干种表面等离子体激元纳米激光器的结构和特点，指出该类激光器现存问题主要表现在激元损耗高及由此引起的制备工艺和电泵浦涉及的技术难题。文中最后展望了纳米激光器的应用和研究前景。

Recent advances in quantum dots (QDs) for classical and non-classical light sources are presented. We have established metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) technology for InAs-based Q D lasers at 1.3 \mm and achieved ultralow threshold in Q D lasers with photonic crystal (PhC) nanocavity. In addition, single photon emitters at 1.55 \mum, GaN-based single photon sources operating at 200 K, and high- PhC nanocavity have been demonstrated.