太赫兹波低频段辐射计在地球大气和分子探测中的需求不断增加。在微波电开口谐振环等效电路模型及其谐振特性仿真设计的基础上, 将微波谐振结构和传统带状线偶极子光电导天线结合, 提出了新型微结构光电导天线, 具有频率调节灵敏度高、谐振特性明显的优点。加工了不同尺寸的新型光电导天线和常规的带状线偶极子光电导天线实物, 并进行了实验对比研究。两种类型的太赫兹辐射频谱明显不同, 新型光电导天线由于微结构电开口谐振环的双频谐振特性出现了两个谐振峰, 3 dB相对带宽约为50%, 得到了窄带特性; 而传统光电导天线只有单峰, 3 dB相对带宽为93.07%, 显然为宽谱特性。对于新型光电导天线的仿真和实测吻合较好, 调节微结构天线的谐振环臂长可以获得较大的峰值频率移动相对值, 从而也验证了理论模型、谐振单元仿真结果的有效性。

自适应光纤准直器（AFOC）是一种快速、高精度调节出射准直激光束方向的新型无源光纤器件。随着其应用范围的拓展，对AFOC的谐振特性提出了更高的要求。对阶梯型减振结构改善AFOC谐振特性的方法进行了实验研究，结果表明该结构能提高AFOC的一阶谐振频率并减小谐振峰谷值。在此基础上，理论并实验研究了利用双二阶数字滤波器技术提高AFOC可用带宽的方法，实验结果表明，该方法有效地抵消了一阶谐振峰，将AFOC的可用带宽从约1.3 kHz提升至2.5 kHz。

理论分析了相位调制的原理及锁相放大器的解调原理。利用多光束干涉原理对微腔的谐振特性进行了分析并对其及环形谐振腔进行了相位调制解调仿真分析。设计搭建了基于光学谐振腔的相位调制解调系统。基于搭建的光学谐振腔的相位调制解调系统利用正弦波对微腔进行了调制解调测试, 得到了良好的测试结果并使用光纤环形谐振腔验证了调制解调系统及调制方法的可行性, 得到了光纤谐振腔的低频调制解调信号及边带调制解调信号, 为进一步研究光学谐振腔谐振点的跟踪锁定奠定了基础。

针对光学微腔调制解调系统中存在的纹波噪声进行了理论分析, 得出了纹波噪声来源于分立光学器件接头之间形成的 F-P谐振腔结构。对光纤 F-P腔的特性进行了分析得到了 F-P腔透射光传递函数; 对 F-P腔的谐振特性进行了仿真得到了不同端面反射率下的谐振特性曲线, 并分析了反射率与精细度的关系以及反射率对谐振特性的影响。提出了两种抑制纹波噪声的方法, 即端面反射抑制方法和相位调制抑制方法, 实验结果表明, 两者有效地抑制了系统中的纹波噪声, 提高了谐振信号的信噪比, 为解调信号的获得和光学微腔的谐振点跟踪锁定奠定了基础。

根据角速度传感的基本原理，搭建了以高Q光学微球腔为核心敏感部件的角速度传感实验测试系统。实验中通过调制、解调技术得到了光学微球腔的谐振曲线及其相对应的解调曲线，并采用PID反馈控制电路实现了微球腔谐振点的实时跟踪锁定，谐振点锁定精度约为10 kHz。通过对系统提供低、高2组不同的旋转角速度进行实验测试，并对数据进行处理分析，得到系统输出信号幅度的变化趋势与测试转台提供的旋转角速度变化情况相对应的结果。初步验证了高Q光学微球腔的角速度传感效应，为后续深入研究高Q光学微谐振腔角速度传感器件奠定了基础。

宽带脉冲产生器的谐振特性决定了产生电磁脉冲的频谱，分析了带耦合器的同轴1/4波长谐振器在负载为非完全匹配天线时，天线反射对谐振特性的影响。通过建立级联二端口微波网络分析模型，将非匹配负载的反射系数计入等效耦合器反射系数中，得到了输出脉冲及辐射场频谱与负载反射系数的关系式。数值模拟了包括谐振器、耦合器和天线在内的整个宽带脉冲辐射系统，得到的辐射场频谱与理论预期相符。由于负载反射的影响，在中心频率两侧产生了两个副峰，在高功率实验中也观察到了该现象。

保偏光纤(PMF)谐振腔是谐振式光纤陀螺的核心元件, 在谐振腔中由于偏振耦合引起的偏振波动是陀螺的测量误差的主要来源之一, 而PMF偏振主轴旋转90°对接是克服谐振腔偏振波动的有效方法。对90°对接的双耦合器PMF谐振腔的谐振特性和偏振特性进行了理论分析, 采用锯齿波扫描的方法对90°对接的双耦合器PMF谐振腔的谐振特性和偏振特性进行实验研究, 得到理论响应和实验响应曲线。实验测得谐振腔的精细度为24, 谐振深度为0.9615, 两本征偏振态之间的相位间隔为179.65°, 证明了90°对接双耦合器PMF谐振腔的良好偏振特性。

对有限光源线宽情况下反射式光纤谐振环的响应特性进行了研究,得到了光纤谐振环各谐振特性参量的表示式.分析了特性参量与光源线宽和耦合器特性的关系,结合对方波调制谐振腔光纤陀螺极限灵敏度的分析,给出了设计高灵敏度谐振腔光纤陀螺光纤谐振环的要求和原则.进行了谐振腔光纤陀螺用光纤谐振环的实验研究,制作了适用于谐振腔光纤陀螺的高精细度和高谐振深度光纤谐振环.