提出了一种再生锁模光纤激光器的双腔稳定控制方案,利用锁相环检测光谐振腔腔长变化引起的微波频率漂移,并用压电陶瓷光纤拉伸器进行反馈补偿。利用光电再生腔中的混频器比较两个同频微波信号的相位,得到光电再生腔的腔长变化,并用电移相器反馈补偿光电再生腔的腔长变化。本研究中再生锁模激光器输出了重复频率为10 GHz、脉冲宽度为16.6 ps的光脉冲。光电再生腔输出了重复频率为10 GHz的微波信号,其边模抑制比为40 dB,相位噪声为-127 dBc/Hz,70 min内的频率漂移小于1 Hz。与现有的再生锁模方案相比,本方案实现了光谐振腔腔长和光电再生腔腔长的同时控制,输出的微波信号频率稳定度高,光脉冲质量好,可实现激光器的长时间稳定工作。

利用半导体光放大器(SOA)实现了一种脉宽可调谐的暗脉冲光纤激光器。将基于SOA 的光纤激光器的一部分输出反馈注入SOA，由于SOA 的非线性偏振旋转效应，输出脉冲经历不同的偏振演化，从而得到暗脉冲输出。通过改变反馈腔长度可以实现暗脉冲的脉宽调谐。分析了半导体光放大器的非线性偏振效应及暗脉冲的产生机理。并在实验中观察到了脉宽可调谐的暗脉冲输出。通过改变反馈腔长，在重复频率不变(11.31 MHz)的条件下，得到了脉宽为5.91~22.34 ns可调的暗脉冲。

提出和实现了一种新型适用于光/无线混合接入的光子载微波产生方案.该方案利用直接调制分布反馈式半导体激光器可以产生宽谱信号的特点, 将较低频率正弦信号直接调制半导体激光器, 在半导体激光器中进行频谱展宽, 然后把宽谱信号注入到多个半导体激光器中进行相位锁定从而作为相干锁定光源.用上述光源在不同波长加载不同信号进行传输, 在接收端使用不同通带特性的光学滤波器对信号进行处理, 可以选择接收基带信号、光子微波时钟信号、上行光源或不同载波频率的光子微波调制信号.作为验证, 分别完成了2.5Gbps基带信号、20GHz和40GHz光副载波调制信号的产生与接收.因为受限于试验条件, 只进行了原理验证, 但该系统理论上可集成波导设计, 无需高频调制器件, 并可生成更高载频光子微波信号, 有利于未来的光/无线混合接入和超密集波分复用系统.

提出了一种基于垂直腔表面发射激光器（VCSEL）的无本振光子微波上变频方案。该方案将相对低速的伪随机基带信号注入VCSEL中，利用注入信号的高次谐波注入锁定VCSEL。被锁定激光器波长与原注入光信号在谐振腔中相干差拍，产生上变频调幅微波信号。实验中利用2.5 Gb/s非归零码强度调制信号注入锁定VCSEL，无需本振，实现了载波频率为14.3 GHz的光子微波上变频，10 kHz偏移处载波相位噪声达-81 dBc/Hz。通过调节注入光信号的波长和功率，进一步实现载波频率在7.5~23 GHz之间的调谐，验证了该方案的可行性，并对系统性能进行了误码分析，系统代价为1.4 dB。结果证明该方案无需微波本振，仅需采用价格低廉的VCSEL即可实现光子微波上变频，从而为无线光混合接入网中光子微波信号产生技术提供了一种低成本的解决思路。

提出一种基于反馈光纤环（FFL）的多波长布里渊掺铒光纤激光器（MW-BEFL）。主腔由光环形器构成单通谐振腔，长度为50 m，而FFL选用传统单纵模布里渊光纤激光器的光纤，长度为10 m，以保证每一阶斯托克斯波及反斯托克斯波处于单纵模运行状态，并添加恒温系统消除外界干扰。采用延时干涉法，测得第一阶斯托克斯有45 dB的边模抑制比和3.23 kHz的线宽，通过调节不同的掺铒光纤放大器（EDFA）功率，对比分析了每一阶斯托克斯波和反斯托克斯波的关系。利用级联受激布里渊散射和四波混频效应，最终获得了50 nm(1520~1570 nm)可调范围的间隔为0.084 nm的15个稳定输出的多波长布里渊掺铒光纤激光器。

采用基于半导体光放大器(SOA)的“8”字腔激光器结构，当SOA的驱动电流是220 mA时，通过调整腔内的偏振控制器(PC)，产生脉冲宽度分别是74 ns和20 ns，重复频率分别是9 MHz(基频)和33.4 MHz(二倍频)的暗脉冲。改变SOA在非线性放大环镜(NALM)中的位置，暗脉冲的脉宽也有相应的改变。

在基于半导体光放大器的激光器中，观察到了自锁模现象，得到了脉宽分别为30 ns和50 ns的重复频率分别为19.34 MHz和9.67 MHz的光脉冲。激光器采用环形腔结构，半导体光放大器为自锁模的关键器件，当其抽运电流为200 mA时，调整偏振控制器开始出现自锁模脉冲。实验调试过程中，还观察到了重复频率的二分频现象，即激光器输出的光脉冲的重复频率是激光器基频的1/2。半导体光放大器的偏振旋转导致了输出激光功率的变化，出现了高功率和低功率脉冲交替出现的现象，即重复频率二分频现象。

提出一种基于反馈光纤环（FFL）的窄线宽单纵模布里渊激光器（BFL），主腔是由光环形器构成的单通谐振腔，长度从传统单纵模BFL的10 m扩展并优化至50 m，FFL的光纤作为激光器主要增益介质，为了获得单模运行，则将其长度选为传统单纵模BFL的光纤长度10 m。通过理论分析，相对于传统的单纵模窄线宽BFL，基于FFL的BFL阈值和线宽都可以得到改善。实验中，与两组不同长度单模光纤进行对比分析，优化了基于FFL的BFL环长，同时将系统置于保温盒中，消除外界对系统的干扰，最终获得的阈值为99 mW，边模抑制比提高了45 dB，1 h内输出功率波动为0.8 dB的单纵模布里渊激光，利用延时干涉的方法，测得线宽约为3.23 kHz，与理论分析值相符。

易于集成、高消光比是目前全光开关的研究目标。采用硅基串联双微环谐振腔的方案，双环半径均为10 μm，理论分析认为串联双微环谐振腔可以有效改善光开关的消光比，并在此基础上进一步研究了基于硅基串联双微环谐振腔热非线性效应全光开关的基本特性。实验中，通过易耦合的离面耦合方法，利用面内单光注入技术，得到串联双微环谐振腔同谐振波长处最大陷波深度为27 dB，并通过调节注入光功率，实验得到基于热非线性效应的最大开关消光比为20.2 dB，热非线性红移变化量为136.4 pm/mW；采用面内双光注入技术，测得开关时间分别为2.84 μs和3.04 μs，并与面内单光注入测试结果进行了对比分析。实验测试结果与理论分析相符，为高集成化、高性能光路由和光调制器提供可行的方案。

提出了一种基于注入锁定分布反馈式(DFB)激光器的双波长差频微波/毫米波信号产生方案。方案利用正弦波光信号通过半导体光放大器(SOA)进行非线性展宽，产生高阶分量，然后注入到两个DFB激光器后进行锁定放大，产生频率连续可调的倍频信号。在实验中，注入的正弦波光信号频率为1.25 GHz，得到20~40 GHz频率范围内1.25 GHz的任意自然数倍的连续可调微波信号，其最高倍频数为32。