研究了基于里德堡原子电磁诱导透明效应的耦合光一维驻波场增强的微波电场传感。利用模式匹配反射光场，在高增透镀膜的铯原子气室中形成了里德堡原子三能级体系中耦合光的一维驻波场，并在此基础上进行了幅度调制微波电场测量。实验结果表明，在不额外增加耦合光激光器输出功率的情况下，一维耦合光驻波场导致了耦合光功率的相干增强，电磁诱导透明光谱强度和线宽都显著增加。详细比较了一维驻波场增强与直接增加耦合光功率在测量不同功率微波时的表现，结果表明在较低微波功率下一维驻波场增强测量微波频率信噪比提升约4 dB，瞬时带宽增加1.38倍，同时频率响应曲线更为平坦；在较高微波功率条件下，无驻波场存在的微波响应曲线呈现出明显的双峰形态，而一维驻波场的形成可有效消除双峰特征，表现为平坦响应特征。研究结果对实现低功耗、频率响应曲线平坦、自校准微波电场测量传感器具有重要的参考价值。

提出一种利用微波场在四能级原子系统中实现二维电磁感应光栅的理论研究方案，此原子系统中两个偶极禁戒的亚稳态之间采用微波场来耦合。分析了微波场存在与否对弱探测场夫琅禾费衍射图样的影响。讨论了有微波场存在时，探测场失谐量、控制场强度、相互作用长度等对二维电磁感应光栅衍射效率的影响。结果表明，通过合适地调节系统参数，在所研究的系统中可以实现高衍射效率的二维电磁感应光栅。该方案可应用于全光分束和光开关，对光信息处理及光网络通信研究有一定帮助。

利用三维电磁场仿真软件CST进行了圆形水室水负载的仿真设计，先后设计的两种不同规格的负载驻波比分别为1.032 5和1.055 3，在50 MW的峰值功率下，峰值场强分别为21.16 MV/m和17.57 MV/m；并探究了陶瓷片和水的介电性质对驻波比的影响；测试驻波比分别为1.058 2和1.076 3。对一种圆筒水负载进行了优化设计，结果表明其具有很高的功率耐受水平。最后设计了一种不锈钢干负载，对其吸收齿结构和长度进行了优化，使其更利于加工。使用ANSYS对干负载结构进行了热应力分析，结果显示，最高温度和最大应力分别为83.478 ℃和63.917 MPa，最大形变为0.072 971 mm。

驻波谐振腔是基于直线加速器的束流注入器的基本构造元件，其大功率微波馈入一般选用矩形波导耦合器，但它会引起场不对称和谐振频率的漂移，也难以针对不同流强的束流灵活调节耦合度。建立了带有调配杆的耦合器的等效电路模型，在理论分析的基础上，给出了杆的最佳位置。此外，在耦合器的对称方向插入调谐杆用于补偿结构改变及加工安装等外部因素造成的频率漂移，并使用 CST MICROWAVE STUDIO 的三维电磁仿真给出了两个杆的尺寸和调整范围。联合调整的仿真结果表明，在谐振频率保持稳定的情况下，不同流强的束流均达到临界耦合状态，从而避免了耦合器失配引起的反射功率风险，并减少了由于较小耦合孔引起的场不对称。

在传统高功率缝隙波导阵列中，缝隙间的相互耦合严重影响了阵列的宽角扫描能力。以实现阵列宽角波束扫描为目标，通过分析阵列扫描特性，从提高缝隙阵元间隔离度的角度出发，提出在阵列中引入隔离栅结构，降低了阵元间耦合对阵列大角度扫描时的影响。在此基础上，设计了基于波导窄边斜缝的谐振式阵列天线，采用电磁仿真软件优化阵列。数值模拟结果表明，未采取措施前阵列的最大扫描范围为±34°，引入隔离栅后扫描范围可扩大至±45°，波导端口S₁₁≤−10 dB，增益仅下降了2.3 dB，单根缝隙波导功率容量达330 MW，有应用于高功率微波领域的潜质。