多波段激光合束技术在光电对抗领域的应用越来越受到重视，基于此提出了一种使用折射棱镜组的多波段激光合束方法，优选了牌号依次为H-ZLaF92、D-ZLaF85LS、H-ZBaF21的3种火石玻璃作为棱镜材料，通过对棱镜组的顶角值、入射角度以及位置关系的计算和仿真，设计了包含调整镜组、折射棱镜组、反射镜组和偏振滤光片的合束方案，同时利用将单一线性偏振激光束电矢量方向调整为平行于入射面的方法减小反射损耗。分析计算表明：在波长分别为550 nm、1060 nm、2000 nm情况下，入射角分别选择63.05°、61.35°、59.58°，3种材料的棱镜顶角值分别取51°、55°、60°；在光斑间距ΔX₁、ΔX₂分别为10 mm、20 mm的情况下，3种材料对应棱镜的远表面距离D、近表面距离d分别为289 mm、83.5 mm，366.4 mm、107.7 mm，381.6 mm、103.6 mm；在不进行光学镀膜的情况下，仅使用单一线性偏振光以布儒斯特角入射，也能够达到92.8%~97.6%的合束效率，与现有多波段合束技术相比，在成本方面有巨大的优势。

太赫兹(THz)技术因其在高速无线通信、无损成像、光谱检测等领域的应用价值而备受关注, 然而能高效调制太赫兹波的材料仍亟需开发。由周期性亚波长结构组成的超材料可精确地调控电磁波的振幅、相位和偏振, 为设计超紧凑和高性能太赫兹器件提供了新的机遇。太赫兹超材料可通过改变谐振模态进而调控太赫兹波, 但米氏共振等常用模态由于较低的谐振强度导致调控效率有限。Fano谐振具有更强的谐振强度, 且对外界介电环境十分敏感, 可极大提高太赫兹波的调控效率和灵敏度。基于泵浦光激发高阻硅中非平衡载流子的机制, 设计并实验验证了一种高效光调控的全介质太赫兹Fano超材料。结果表明: 通过近红外激光泵浦控制高阻硅的电导率, 可以实现Fano谐振强度的有效调控, 调制率可达到87%, 比同一结构上Mie式电偶极谐振的调制效率提高了70%, 实现了对太赫兹波的高效调控。制备方法简单、调制效果明显, 可通过改变超材料样品尺寸灵活设计工作频段, 为太赫兹波段的高性能调控器件提供了一种可行的设计思路和方法。

针对克尔非线性效应限制系统性能的问题, 文章提出概率整形(PS)与相位共轭孪生波(PCTW)相结合的非线性抑制方案, 以提高光通信系统的性能。利用Optisystem和Matlab软件, 在十六进制、六十四进制正交幅度调制(QAM)两种调制格式下, 搭建由两种编码PS(哈夫曼编码和标志取反编码)和3种维度PCTW(时域、偏振域和子载波域)组合的PCTW-PS系统。仿真结果表明, PCTW和PS结合的方案最小误码率(BER)大幅度减小; 16QAM-时域PCTW方案BER较小。得到以下结论: PS和PCTW都可改善系统性能, 两者相结合可大幅扩大改善程度; 16QAM-时域PCTW方案性能较优。仿真结果同时表明, PCTW系统中, 同相分量I和正交分量Q 的BER存在一定差异, 据此, 文章提出PCTW-IQ不均衡的概念, 这种不均衡性在偏振域PCTW方案中尤其明显。

为抑制光传输系统的非线性效应，提出了一种改进的高阶调制格式与非线性分离技术相结合的32信道正交脉冲整形双相位共轭孪生波(QPS dual-PCTW)非线性抑制方案。利用Optisystem和Matlab联合仿真，分别搭建了16阶正交幅度调制(16QAM)和64QAM下有无QPS dual-PCTW方案的32信道非线性分离模型，通过仿真分析不同条件下的系统误码率来研究该方案对非线性效应的抑制效果。仿真结果表明：无论是否使用QPS dual-PCTW方案，四波混频(FWM)效应都对系统性能有较大程度的影响；当使用QPS dual-PCTW方案时，影响系统性能的主导因素为码间干扰。

为了实现多表面干涉测量, 提出了一种基于最小二乘原理的迭代移相算法。通过将二次反射信号纳入最小二乘求解方程中, 进一步提高干涉测量精度。根据最小二乘原理将理论值与实际干涉信息相联系从而构建最小二乘方程, 该方程分为两部分: 初始相位的迭代计算和每两帧之间的移相值的迭代, 通过 21帧干涉图的迭代结果, 求解得到较为准确的初始相位分布。仿真结果表明, 不考虑二次反射信号的求解精度为 10 nm, 将该信号纳入计算以后可将求解精度提高到 0. 3 nm。通过实测数据的实验结果可知, 该算法可以求解出较为精确的相位分布, 并且求解结果中没有杂波干扰和谐波信号残余, 能够实现多表面透明透镜的高精度测量。