长波红外光纤传像束在**、医疗以及环境监测等领域有着重要应用。当前，长波红外光纤高的光学损耗制约了红外光纤传像束的性能和应用。为了制备低损耗长波红外光纤，选择As-Se-Te硫系玻璃组分，首先对As、Se、Te高纯原料进行了提纯工艺研究，原料表面氧杂质含量分别由1.3 at%、0.46 at%、0.48 at%降至0 at% （未检出）、0.06 at%、0.15 at%，除氧效果显著。以As-Se-Te玻璃为基质组分，对比研究了制备工艺对玻璃红外透过谱段的影响，采用Al作为除氧剂结合蒸馏提纯工艺，制备出热学性能优异、长波红外谱段良好的红外硫系玻璃。采用棒管法拉制出丝径100 μm的光纤，弯曲半径小于5 mm，在长波红外波段损耗基线约为0.2 dB/m。采用叠片法制备出像元2.25万，单丝呈紧密排列的光纤传像束，断丝率小于3‰，传像束有效区域透过均匀，无黑丝、暗丝，对红外目标成像清晰，无明显畸变，综合成像质量良好。

为解决传统光纤传像系统中分辨率受传像光纤像素数量制约而导致系统整体分辨率提升困难的问题，提出一种基于塑料传像光纤阵列的多孔径高分辨成像技术，利用传像光纤阵列及图像拼接技术突破像素数难以提升的瓶颈。通过高分辨、小截面的传像光纤组合阵列提升像素，结合微透镜阵列重叠成像的效果，实现光纤阵列成像的完整性，有望使光纤传像系统像素数达到百万数量级。通过建立光纤传像系统性能指标与光学参数之间的关系，仿真设计一款室内监控远心镜头作为传像系统的主镜头，并设计微透镜阵列作为主镜头与传像光纤阵列之间的中继镜头。仿真结果表明，主镜头与微透镜阵列均满足传像光纤性能需求。实验测试结果表明，系统含有40万有效像素，分辨率为40 lp/mm，图像输出完整，该成像系统设计具有良好的可行性，对光纤传像系统的分辨率提升具有重要的实际参考意义。

为了透过散射介质恢复隐藏环境中物体的信息，搭建双光束干涉全息成像系统，通过旋转毛玻璃实现散斑平均，在相机获得干涉散斑图像后，只需要对其进行傅里叶变换即可对隐藏在散射介质后的物体进行信息重建。通过引入第二个静置的散射介质扩展了该方法的应用场景。实验结果表明，毛玻璃旋转速度越快，达到最高峰值信噪比所需要的相机曝光时间越短。该方法利用统计平均和无透镜傅里叶变换数字全息，结构简单、重建速度快，且不需要相位校正和复杂的图像处理、目标扫描、波前整形等。

提出了一种新型部分负曲率反谐振空芯太赫兹波导，波导包层包括两部分，一部分由介质圆管组成，为纤芯提供部分负曲率边界；另一部分由多个矩形介质层组成，多介质层可用来降低限制损耗.此波导结构在增加反谐振层的同时不引入新的包层节点，易于实现太赫兹波的宽带低损耗传输.采用全矢量有限元法对波导进行了数值仿真，研究了其宽带低损耗特性.基于此，利用3D打印技术制备了所设计波导，使用太赫兹时域光谱系统对其传输特性进行测试.实验结果表明，该负曲率太赫兹波导在0.29~0.42 THz的传输损耗低于10 dB/m，与数值仿真结果吻合较好.

基于全矢量有限元法，研究了聚合物中空环芯光纤结构的椭圆、偏芯、直径不均匀等几何形变对光纤中轨道角动量模式性能的影响；此外，还研究了在保持轨道角动量模式稳定传输的条件下，光纤结构所能承受的最大形变.结果表明椭圆和偏芯会引起轨道角动量模式在传输过程中发生奇偶模间的模式走离，导致轨道角动量模式纯度降低，进而导致模式串扰增大；数值计算结果表明，当椭圆度或偏心度小于1%时，模式纯度大于99.02%，串扰小于-20.08 dB.光纤的直径不均匀仅对光纤中所能支持的轨道角动量模式数量造成影响，纤芯半径越大，光纤中所能传输的轨道角动量模式越多；直径不均匀度在-3%~10%内的光纤均可支持原有的26个轨道角动量模式.