50 Gbit/s无源光网络（PON）标准已趋于完善，后50 Gbit/s PON时代的技术标准尚属空白，亟待开展相关研究以推动整个产业链从系统、模块和芯片等方面提前进行布局。文章判断单波长200 Gbit/s速率和相干技术将会是继50 Gbit/s PON之后下一代PON系统的两大关键特征。单波长200 Gbit/s速率对运营商具备更大的吸引力，而强度调制/直接检测（IM/DD）技术难以持续满足200 Gbit/s速率下系统对Class C＋等级功率预算的要求，需要采用灵敏度更高的相干技术。然而PON系统是一种典型的点对多点（P2MP）拓扑架构，将相干技术下沉到PON还有许多关键技术需要攻克，其中，涉及PON系统设备和媒体访问控制（MAC）芯片的架构重构、相干PON光模块的单纤双向（Bi-Di）技术改造、突发模式的相干发送与接收技术以及相干PON系统的波长管控技术。时分复用（TDM）仍然是实现P2MP传输的推荐方式，在TDM基础之上可以叠加新的复用维度，例如子载波复用（SCM）。新复用维度的引入给PON系统带来了灵活性，但同时也增加了设计的复杂度，将会颠覆当前的PON系统架构。叠加了SCM的相干PON系统将不再采用数字化接口方式与光模块进行连接，光模块本身需要具备高度线性驱动和调制能力。此外，用户侧光模块需要具备瞬时开关能力，以避免对其他用户造成干扰，因此需要开发新型的支持突发控制功能的相干光芯片。考虑到上行P2MP的突发相干接收环境，需要从系统层面实现对多个用户激光器的波长管控，避免上行方向因多用户波长快速切换造成的局端频偏估算偏差问题。综上，将相干技术应用于PON将会是一个全新的复杂系统工程，难以直接继承现有相干系统架构，需要匹配P2MP的应用需求，从芯片、模块和设备多个方面实现技术创新。

为研究系统级射频设备高功率微波前门效应，采用注入法对某4G基站的滤波器、环形器、低噪放及功放构成的射频前端进行实验研究。结果表明，高功率微波脉冲上升沿和下降沿被射频前端滤波器强烈反射，脉冲平顶段反射很小。反射波形在上升沿及下降沿呈尖峰、在脉冲中部呈平底，显示高功率微波陡峭的上升沿和下降沿包含的丰富的滤波器带外频率成分被反射，导致通过滤波器的脉冲头尾被削弱。经滤波器后，高功率微波脉冲可由环行器进入上行通道低噪放，进而被反射，环行进入下行通道功率放大器，被再次反射，再环行从注入口输出。实验中监测到了经两次反射环行的高功率微波脉冲。说明在高功率脉冲条件下，原本由环形器隔离的下行通道功率放大器同样会承受上行通道进入的高功率微波脉冲损伤的风险。

为克服非相干光源照明条件下基于全息光学元件的视网膜投影显示系统存在的色散、出瞳小、无法获得单眼调焦深度信息等局限，提出了一种基于双全息光学元件的3D视网膜投影显示器。用全息光学元件取代玻璃透镜，用发光二极管取代激光。用反射型体全息光栅和反射型体全息透镜构成的光学结构对系统的色散进行补偿，获得了清晰的图像，系统分辨率达到11.6 lp/mm。结合双全息光学元件结构，利用时分复用技术和角度复用技术实现了具有密集视点的3D视网膜投影显示。该结构可有效扩展系统的出瞳，解决视网膜投影显示系统出瞳小的问题。同时在0.45~2.0 m的深度范围内，实现具有单眼调焦深度信息的真3D显示，显示范围覆盖人眼的辐辏调焦响应敏感范围，可有效缓解辐辏调焦矛盾引起的眩晕和视觉疲劳问题。该系统结构紧凑、价格便宜且避免了散斑噪音和安全隐患，具有良好的应用前景。

建立了基于反射式光波导环形谐振腔的谐振式微光学陀螺背向反射噪声分析模型，仿真分析了背向反射噪声强度项和干涉项在系统互易和非互易时的影响。比较了不同调制方式下，谐振式微光学陀螺系统中背向反射噪声的抑制情况，研究表明，分频调制下载波抑制的方式可将背向反射噪声抑制到极限灵敏度以下，同频调制下背向反射噪声受限于光开关/脉冲调制器的信道串扰。分别搭建了分频调制和同频调制系统，实验测试结果表明分频调制下陀螺输出稳定，同频调制下由于未对背向反射噪声强度项进行抑制，引入了10°/s量级的噪声，验证了理论仿真结果。