流量测量在工业生产过程中极其重要，基于光纤布喇格光栅（FBG）的流量传感器具有一系列的优点而备受重视。结合研究成果，详细说明了常见的的靶式FBG流量计、压差式FBG流量计、涡轮式FBG流量计以及其它类型的FBG流量传感器的测量原理和实验情况，最后展望了基于FBG的流量传感器的发展方向。

复杂的水下环境造成了水下光信号的质量下降，为提升水下无线光通信系统信号信噪比，结合深度神经网络提出了一种信噪比改善方法，该方法通过信号频谱有效抑制了信号噪声。实验结果表明：针对1 m传输距离的水下无线光通信16阶正交振幅调制-正交频分复用（16QAM-OFDM）信号，该方法可以实现约17 dB的信噪比提升同时误码率降低至1.709×10-3，可应用于水下无线光通信系统中提升传输性能，且具备一定的泛化能力。

深空飞行平台促进了深空微波激光通信一体化技术的快速发展，但受空间搭载条件的限制，深空飞行平台对通信载荷的集成化和综合化的需求愈加明显。综述了国内外深空微波激光通信一体化技术的发展现状，分析了深空微波激光通信一体化技术涉及的主要关键问题，指出了微波激光通信一体化技术的发展趋势。

针对人们对高速、长距、大容量通信和信息安全的迫切需求，结合当前科研进展，概述了基于高速混沌光的保密通信系统现状与关键技术，重点介绍了高速混沌光通信的研究进展，主要包括提升混沌光系统带宽和安全性、高阶信号调制编码技术以及基于深度学习的神经网络。最后对高速混沌光保密通信的发展进行了展望。

针对计算复杂度高和误码率（BER）受限幅噪声估计精度影响的问题，提出一种低复杂度的混合非对称限幅光正交频分复用（HACO-OFDM）系统及基于时域处理的接收解调方法，详细介绍了HACO-OFDM系统的组成及其时域信号的结构特点，通过简单的时域信号处理实现限幅噪声消除。实验结果表明：该方案显著降低了计算复杂度；当限幅噪声估计误差较大时，系统接收机的脉冲幅度调制的离散多音频（PAM-DMT）支路BER性能显著优于传统系统接收机。

为降低点到多点短距离模分复用传输中的模式串扰,提出了一种基于系数回传的预编码方法。设计了联合控制任意波形发生器（AWG）和示波器（DSO）的控制台，以及连接500 m少模光纤（FMF）的光子灯笼强度调制直接检测（IM-DD）模分复用传输系统，并选用LP01-LP01模式信道和LP11a-LP11b模式信道进行对比实验。实验结果表明：使用该方案之后的信号误码率在1.3E-2前向纠错（FEC）（G.975.1-25%OH）门限时，LP01-LP01、LP11a-LP11b进入光子灯笼的信号发送功率分别降低了约5 dBm、2 dBm。

针对系统保护通信专网局部节点与链路业务负载过重的问题，提出一种考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法。首先，阐述了系统保护通信专网的概念，分析了局部节点和链路业务负载过重的问题；然后，构建了综合考虑业务特性和备份路径的负载均衡路由规划优化模型，实现了模型的负载均衡路由规划求解；最后，以某省系统保护通信专网光传送网（OTN）拓扑为仿真网络，采用PSCPlanner电力通信网规划平台与K条最短路径（KSP）算法进行了对比实验。仿真结果表明：该方法均衡了链路容量，降低了业务请求拒绝率，有效地分配了网络资源。

针对近些年网络新业务和新技术应用不断增长的趋势，介绍了光网领域应用软件定义网络（SDN）技术的重要性。重点研究分析了2种面向IP和光传送网（OTN）协同的SDN技术——ONF Transport API（TAPI）和OpenDayLight Transport PCE（TPCE），包括它们具体的技术细节以及如何实现跨域跨厂家多层网络管控，并对它们的技术特点进行了比较。最后展望了这2种SDN技术未来的发展方向。

过高的纤芯损耗和纤芯折射率非均匀性严重制约了掺稀土光纤在高功率光纤激光器中的应用，提出一种基于液相掺杂的低损耗近等厚芯层掺稀土光纤的工艺方法。结合改良的化学气相沉积（MCVD）溶液掺杂法制备了含有多层疏松层的掺稀土光纤预制棒，理论分析了光纤预制棒缩棒前、后芯层差的变化原理，采用流量递减沉积工艺降低了缩棒后不同芯层之间的厚度差，并通过优化脱水工艺有效降低了多层疏松层中残留水分的含量。实验结果表明：制备的掺稀土光纤在1380 nm波长处的纤芯损耗仅为9.1 dB/km，有效降低了掺稀土光纤的纤芯损耗和折射率非均匀性。

针对传统高铁通信系统中用户通信频繁中断和轨道安全等问题，介绍了无线光通信技术在高铁通信中的应用，主要围绕高铁无线光小区切换、光跟瞄、光轨道监测和光通信实验这4种技术，分析了高铁无线光通信信道模型，包括湍流、雨天和雾天信道模型。最后展望了高铁无线光通信技术的研究方向。

光纤布喇光栅（FBG）在构成大型传感网络时，由于光源带宽有限会出现光谱重叠的问题。提出了一种人工蜂群（ABC）算法及改进ABC（IABC）算法的解调技术，结合谱形复用技术与IABC算法对光谱重叠中的各个光栅的波长进行识别，并对多个FBG传感系统进行实验仿真与分析。实验结果表明：IABC算法在多FBG传感复用系统中的解调误差不超过3.6 pm，解调时间不超过7 s，温度测量精度达0.5 ℃，解决了多个FBG传感网络部分重叠和完全重叠问题。

针对传统室内可见光通信（VLC）系统中光源分布的不均匀性导致的通信盲区和通信质量不平稳等问题，提出一种位置和灯源参数联合优化的方法。该方法在不改变传统布局的总功率前提下进行发光二极管（LED）阵列的重新分配，其次遍历搜寻各LED阵列的最优位置，最后运用改进的粒子群优化（PSO)算法对各LED阵列中的参数进行优化。仿真结果表明：相较于传统光源分布，联合优化方法在满足室内照明的情况下不仅减少了灯源布局的总功率，而且提高了接收面上光照度均匀度。