该文从理论上仿真了切割方向为165°Y，传播方向为75°Y的LiNbO3晶体(简称165Y LN)的表面波声光调制器的场分布及其重叠积分、驱动功率随波导厚度变化的关系，并与其他切割方向的仿真结果进行了比较。该方向位于材料退耦面内，且在该面具有最大的机电耦合系数，是潜在的高性能切割方向。测试表明，165Y LN的TE模和TM模在低频区均有较低的驱动功率和较大的重叠积分带宽，可被用于制作具有高性能且对偏振不敏感的表面波声光器件。

稀土掺杂光子晶体光纤是制作高功率光纤激光器、光纤放大器的理想材料, 对稀土掺杂光子晶体光纤的研究尤为重要。提出了一种新型的空气孔八边形双排排列的光子晶体光纤, 并对其部分特性进行分析。研究了该种光纤的掺杂纤芯直径、掺杂折射率和波长的变化对有效模场面积和有效折射率的影响, 并计算了该稀土掺杂光纤作为光纤放大器时的重叠因子的特性。为以后更好的制作光纤放大器等光器件产生了一定的理论基础。

通过分析掺铒(Er3+)玻璃波导放大器(EDWA)的放大增益机理,提出抽运光与信号光光模场分布之间的归一化重叠积分因子(Γ),并引入到掺铒波导放大器增益模拟计算中,使理论模型更切合实际。以Ag+-Na+二次离子交换工艺制作的具有埋入型渐变折射率分布的掺铒波导放大器为例,采用数值方法模拟了条形波导截面上的二维折射率分布及抽运光、信号光的光模场分布。计算了不同工艺参量设置下的Γ大小,讨论Γ对放大器增益的影响。结果显示,在二次离子交换制作过程中设置适当工艺参量优化折射率分布,能有效改善波导中抽运光与信号光光模场分布之间的重叠因子,提高掺铒波导放大器的增益。计算结果显示,在一定条件下,Γ从0.5增至0.8,每厘米长度掺铒波导放大器的放大增益可提高近1.5 dB。

本文应用束传播与重叠积分方法,考虑输入波导区、耦合区和输出波导区整体结构,提出了方向耦合器结构参量的新型设计方法.与耦合模及局部模等方法相比,该方法具有计算简便,结果精确等优点.

提出了一种修正的重叠积分方法用以计算阵列波导光栅(AWG)波分复用器件中光从自由传输区域到阵列波导的耦合系数，并和光束传播法(BPM)数值方法计算得到的结果做了比较.通过比较分析，得出结论：当波导中心距不是太小时，用修正重叠积分这一快速方法是合适的.

提出了在极化有机聚合物电光波导调制器中使用局域极化结构。利用该结构,能够在电光调制器中实现完全对称的推挽操作。由于将集成光学电光调制器中常用的平面电极改为使用上下结构的微带电极,并且将槽线结构用于接地电极,使器件性能发生变化。文中对反映光波与微波相互作用强度的重叠积分进行了详细计算,并对器件性能的改变进行了比较。结果表明由于局域极化结构的使用,将大大提高器件的调制性能。

对有机聚合物电光波导调制器中光波与微波的相互作用进行了分析, 提出利用局域极化结构可使在光波导中传播的光波与调制微波间的相互作用明显增强,与传统的使用平面电极的电光波导调制器进行了比较, 调制效率增强一倍以上.此外还提出将槽线结构用作接地电极,从而增加了进行优化设计时调节器件性能的选择参数.并计算了电极的几何参数对重叠积分的影响情况.