本 文 提 出 一 种 无 电 荷 层 InGaAs/Si APD 器 件 结 构，即利用刻蚀技术在 Si 倍增层内制备凹槽环并填充 不同的介质，以调制 InGaAs 层与 Si 层的内部电场，使 得 InGaAs 处于低电场状态 ，而 Si 倍增层处于高电场 状态。重点仿真分析了 APD 键合界面凹槽环内不同介质对 APD 暗电流、光电流、载流子复合率、载流子浓度、碰撞电离率、增益、3 dB 带宽、载流子速率以及增益带宽积等的影响。

目前已有研究大多集中在激光器的稳态线宽上，对激光器线宽的综合性能研究以及不同时间状态和不同波长下的线宽研究较少。因此，本文除了讨论了稳态线宽外，还对线宽的动态特性以及波长对线宽测量值的影响进行了研究。为了平衡线宽测量的速度和精度，还通过实验探究了不同接收机带宽对线宽测量值的影响。

LN相位调制器（PM）被用作将电信号转换为光信号的工具，在精密光学传感器、量子光子学和非互易光学、光通信网络中起着至关重要的作用。LN调制器的尺寸和功率效率是其应用的关键，传统的LN调制器是由具有弱光学约束的低折射率对比度波导形成的，这导致弯曲和其他绝热波导的半径甚至高达30mm。电极必须远离光学波导放置，以最大限度地减少吸收损耗，这会导致驱动电压增加。

随着高功率半导体激光技术和包层抽运技术的成熟,光纤激光器的输出功率飞速攀升,从毫瓦级增至万瓦级.相比于万瓦量级的１μm 掺镱光纤激光器,百瓦量级的１.５μm 高功率光纤激光器,由于其具有低大气传输衰减和高人眼损伤阈值,在卫星遥感、激光雷达、空间光通信等领域有着极大的应用需求.实现１.5μm 高功率光纤激光器的方案主要有三种

空间光通信因其抗干扰能力强、通信质量高、保密性好而在国民、经济、国防科技等领域起着重要作用与传统光束偏转技术相比，非机械光束偏转技术具有非机械调制、功耗低、轻巧灵敏等特点。非机械伺服控制的液晶空间光调制器 (LCSLM) 通过控制 加载在每个像素上的电压能够实时调制波前相位实 现光束偏转，在空间光通信中有着广泛应用，成为了 信息光学系统的关键器件。

目前,国内外报道的基于铌酸锂薄膜的电光调制器,半波电压长度乘积达到了 2.2 V·cm ,1cm 电极长度下电光调制带宽达到了70GHz以上,这些性能参数均大大优于传统铌酸锂调制器. 同时,新的衬底结构要求相匹配的电极结构,才能获得更低半 波电压并提高调制带宽. 然而目前尚未见专门针对 LNOI 结 构 的 调 制 电 极 进 行 优 化 设 计 的 相 关 报 道 . 本文基于有限元方法,对基于铌酸锂薄膜 强度调制器的电极结构进行了深入分析和优化设计. 该研究对 LNOI 结构的电光调制器的电极设计 具有重要的指导意义.

本文提出了一种基于载波抑制单边带调制的微波光子本振倍频上转换方法. 在对理论推导和分析的基础上搭建了实验链路, 通过光谱仪与频谱仪对链路的光边带抑制比和频谱杂散抑制比进行了测试, 实验结果表明链路可产生纯净的本振倍频上转换信号. 该微波光子上变频方法可有效降低系统对本振信号的频率需求, 并且由于采用了单边带调制模式, 产生的上变频信号纯净度较高, 为光载无线通信、光控相控阵雷达等系统中的高频发射提供了有效途径。

在密集波分复用（DWDM）技术支持下，光纤具有 很大的宽带传输能力，而掺铒光纤放大器（EDFA）可以 支持光纤 DWDM 信号的全光中继放大，实现超长距离的 宽带通信。在不同的应用场景下，掺铒光纤放​大器的技术要求有所不同；例如，数字光纤通信的光发射机后端， 一般输入光功率较大，要求输出功率大、DWDM 通信波长增益均衡，而光接收机前端，一般输入光功率较小，要求放大增益大、噪声系数小、DWDM 通信波长增益均衡。在选用工作波长变化、输入功率范围变化、输出功率范围变化时，都会影响到掺铒光纤放大器的增益谱变化，如何 设计对应各种需求的低噪声、增益均衡的掺铒光纤放大器， 是工程设计面临的主要问题。

微波光子技术以其工作带宽大、并行处理能力强、传输损耗低的优势，具备了打破传统微波系统所存在的技术瓶颈、提升雷达、电子战、通信、测控等军用电子信息装备性能的潜力。而以分立器件构建的微波光子系统，存在体积大、重量重、稳定性差等方面的问题，这些问题严重制约着微波光子技术在星载、机载等平台的应用。因此，集成微波光子技术正成为打破微波光子在军用电子信息系统中应用困局，充分发挥微波光子技术优势的重要支撑。