设计了一种基于尺寸渐变超表面的宽带高增益低剖面天线，该天线由双层超表面和一层微带缝隙组合而成。双层超表面由分别印刷在 2个介质板上的尺寸渐变六边形阵列贴片组成,贴片之间存在非等距间隙。超表面单元尺寸渐变设计能够使天线产生多个邻近的谐振点，从而展宽带宽。通过改变超表面天线尺寸结构，分析天线的宽带辐射特性。为获得最佳宽带性能，采用遗传算法优化天线几何参数。制作并测试了一款边长为 43.3 mm，厚度为 4.853 mm的样本天线用于验证仿真结果。实测结果显示，该天线-10 dB阻抗带宽达到了 54%(3.99~6.93 GHz)，最高增益达到 12.05 dB，在 4~6 GHz范围内增益保持在 8 dB以上。该天线实现了宽频带、高增益、低剖面的特点，适用于宽带高速率无线通信的诸多领域。

采用飞秒激光对SiC陶瓷进行螺旋微孔加工实验, 研究了能量密度对材料微孔加工形貌及孔形的影响, 分析了微孔孔径、圆度及锥度随激光加工工艺参数的变化规律。实验结果表明, 相比于微孔出口而言, 微孔入口受能量密度的影响较小, 更高的能量密度有利于提高微孔的加工质量。该研究获得了孔径小于250μm、圆度大于0.95、锥度小于1°的近圆柱SiC陶瓷微孔。对加工区域进行检测, 发现材料表面存在一定程度的氧化现象, 分析了位于不同加工区域元素含量变化的原因。

采用飞秒激光对AlN陶瓷进行表面加工实验,分析了激光能量密度和扫描速度对加工表面形貌和尺寸的影响,优选出兼顾加工质量与效率的工艺参数区间,即能量密度10~14J/cm2,扫描速度20~30mm/s。基于此,以螺旋扫描轨迹于AlN陶瓷上进行制孔应用,成功实现了无崩边及微裂纹等缺陷的圆孔、方孔及跑道孔加工。该研究验证了飞秒激光加工高质量多孔型的可行性,推动了硬脆材料激光制孔技术在半导体功率器件领域的应用。

SiC作为第三代半导体材料的典型代表, 因具有优异的物化性能, 在功率器件领域具有极大的应用前景。文章简要介绍了激光制孔的基本原理, 综述了SiC的长脉冲与超短脉冲激光制孔研究进展, 对比了长脉冲与超短脉冲激光的加工特点, 分析了不同脉冲宽度下SiC的制孔效果。同时, 介绍了GaN/SiC, AlGaN/GaN/SiC等SiC功率器件的激光制孔研究现状。最后, 指出了SiC及其功率器件激光制孔面临的挑战, 并展望了未来的发展方向。

氧化锆(ZrO2)陶瓷因其性能优异，常被应用于医学与工业等领域。通过表面微纳加工可进一步发挥其性能优势，扩大应用范围。实验采用绿光飞秒激光 对具有不同显微结构的ZrO2陶瓷基体进行微孔加工，结合显微结构差异对材料物理性能的影响，系统研究了激光加工功率与加工时间等工艺参数对微孔形貌、 直径及深度等不同维度下形貌学特征的作用效果。结果表明，同一加工参数下，晶粒更小、显微结构更均匀、热导率更低的ZrO2具有更高的加工效率；通过对 比微孔直径与深度随激光加工工艺参数的变化，发现材料显微结构的差异对微孔轴向的影响比径向更加显著。

基于硅基微环光调制器, 利用Optisystem协同Matlab仿真, 实现了10 Gbit/s光双二进制信号的产生, 并分析了光源的线宽和中心波长、光纤传输距离以及高斯窄带滤波器的带宽对10 Gbit/s光双二进制系统性能的影响.仿真结果表明: 该光双二进制系统对光源的线宽和中心波长敏感；在误码率为10－9量级时, 实现无误码传输的最大距离为60 km, 且高斯窄带滤波器的最佳带宽为8 GHz.

光互连技术因诸多特性优于电互连而成为片上多核互连最具前景的解决方案。为了提高片上光互连网络架构的性能，采取光器件模块搭建的方法，提出了一种基于微环的新型4×4光路由开关，仅用7个微环构建的拓扑结构便实现了4个双向端口的非阻塞交换，降低了功耗和面积；波导交叉的数量减少到6个，优化了插入损耗。结果表明，该结构相对于经典结构光器件的功耗节省了约8%，光互连层的插入损耗降低了约7%。