根据严格耦合波理论(RCWA)，提出了一种基于亚波长的双导模共振(GMR)光栅透射型滤波器的结构设计，其工作原理是利用对称式双GMR光栅将电磁能量全部集中在结构的波导层中，从而产生高效的共振峰。利用两个单GMR光栅串联，光栅间分别为无空气间隙和间隔2.13 ?滋m空气层两种结构。仿真结果表明，无空气间隙的双GMR光栅串联结构可实现在波长1 550 nm处的滤波，其峰值透射率约为100%，半峰宽(FWHM)可达0.012 nm；有空气间隙双GMR光栅串联结构将GMR与法布里-珀罗共振(FPR)相结合，在共振波长1 550 nm处的峰值透射率约为100%，FWHM为0.15 nm，并获得了平顶滤波曲线，平坦度约为0.1 dB，上述两种结构滤波器可用于光信息处理与光传感等领域。

白天太阳光背景辐射严重降低雷达系统的信噪比, 从而影响探测高度和精度。为实现对中高层大气相关参数的全天时测量, 利用Nd:YAG激光器产生的355 nm激光束作为光源, 研制了用于全天时的超窄带滤光器。从原理出发, 利用FP标准具透过率曲线单支具有超窄带宽的特性, 设计了一款用于进行白天观测的级联式超窄带滤光器; 给出了该超窄带滤光器近似透过率函数形式, 定义了滤光器性能评价函数, 给出了设计方法; 通过定义的滤光器性能评价函数, 对超窄带滤光器主要参数进行了优化设计, 给出了各光学部件具体参数, 给出了超窄带滤光器的信噪比提升效果; 最后, 通过具体实验对各标准具及级联状态下的系统透过率进行了标定, 经曲线拟合表现出较好的一致性。

目前中国科学技术大学车载激光雷达已经实现了对于15~60 km中性大气风场的夜间连续观测, 鉴于白天观测的信噪比受到背景光的限制, 因此, 设计了一种利用现有干涉滤光片结合固态FP 标准具的超窄带滤光器, 用于实现背景噪声的降低。提出了一种结合鉴频器参数确定FP最佳参数的方法, 得出了 FP 标准具的参数, 实现了带宽为8.4 pm、中心波长为354.73 nm、自由光谱间距为150 pm、峰值透过率高于0.67的滤光器, 将背景噪声降低到原来的十八分之一。 该滤光器有效提高了系统信噪比, 减小了风速误差, 同时计算了温度、角度变化对滤光器带宽、中心波长和透过率的影响, 设计了一种角度调谐的方法。实验结果与理论值具有较高的一致性。

提出了一种基于双微环引起范诺共振效应实现超窄带滤波的微环谐振滤波器，通过泵浦波导和微加热装置使其同时具备有源和可调谐性能。通过耦合模理论，推导了该结构的透射率及超窄带带宽公式，并利用MATALAB软件模拟了在滤波器结构中注入增益对超窄带带宽和滤波器的透过率的影响，以及微环波导的热光效应对滤波器谐振波长的影响。仿真结果表明，在滤波器中注入增益能增大透过率，压缩滤波器的超窄带带宽，且微环波导的热光效应可使谐振波长发生红移或蓝移。

为降低电路及光路噪声等对痕量气体检测精度的影响，达到进一步提高痕量气体检测系统精度的目的，选用超窄带激光器作为系统光源并以谐波检测原理及改进希尔伯特黄变换（IHHT）滤波算法作为数据处理的核心算法构建高精度痕量气体检测系统平台。选取甲烷作为被检测对象，理论计算得当光源输出中心波长为1650.959 nm时，该系统甲烷气体体积分数C与输出光强一、二次谐波比值I2f/If的相关系数为0.084639。将一定体积分数的甲烷气体通入平台光纤气室中进行灵敏度实验，实验结果表明应用IHHT降噪处理后C与I2f/If的相关系数由使用傅里叶变换(FFT)处理的0.062585提升到0.074884，且气体体积分数越低，IHHT的降噪效果越好。

基于气体的差分吸收检测原理和超窄带半导体激光器的光谱扫描技术, 设计了一种高精度分布式二氧化碳气体检测网络。 系统采用超窄带可调谐半导体激光器作为光源, 设计了新型气室结构, 通过方波信号对光源光谱进行调制, 消除了其他气体成分和灰尘颗粒的干扰, 并结合空分复用技术, 实现了二氧化碳的实时分布式检测。 利用超窄带光谱扫描技术测得了不同压强下二氧化碳分子在1 572.66 nm附近的弱吸收谱线并进行了分析。 实验结果表明系统浓度最低检测限为0.005%, 测量最大相对误差小于3%; 逐次充入一定体积二氧化碳气体, 动态响应时间小于8 s。

文章介绍了一种基于薄膜滤光片(TFF)技术的50 GHz通道间隔、平顶型可调谐光滤波器(TOF)的研制。对角度调谐干涉滤光片的原理进行了讨论，同时对超窄带膜系设计进行了优化。研制出的器件样品经过全面测试，实现了40 nm波长范围内96个ITU-T通道的可选择下路，为智能化的光网络提供了一种低成本、高性能的动态波长选择方案。

法拉第反常色散光学滤波器(FADOF)作为一种高效、超窄带宽的光学滤波器, 一直受到国内外广泛的关注。在前人建立的理论模型的基础上, 对Cs 852 nm FADOF的光学滤波特性进行了理论计算, 并对磁场和温度这两个主要影响因素对体系的影响给予了定性的分析, 初步得到了Cs 852 nm FADOF的最佳工作条件。据此安排实验, 并做出了可以实际应用的小型化器件。

The operation of an ultra-narrow bandwidth optical filter based on the 5P_(3/2)-->5D_(3/2) excited-state transition in rubidium vapor is reported. The 5D_(3/2) state is excited by a circularly polarized pump beam at 780 nm from a diode laser. The filter displays a single 398-MHz bandwidth at a peak transmission of 9.0%, which is narrower than the Doppler bandwidth. The dependence of peak transmission on the pump intensity and cell temperature is also given.

采用现代光通信DWDM镀膜技术，选用Ta₂O₅／SiO₂氧化物硬质薄膜材料，研制成功大口径、高性能1064nm窄带滤光片。给出了从膜系设计到试生产及膜层的性能方面的一些实验结果，表明产品的各项性能指标达到或超过了客户的要求，现已定型批量生产。