由于石墨烯与电介质交界面所产生的表面等离子体效应，双层石墨烯波导器件尺寸可以压缩到纳米量级，同时由于石墨烯的电可调特性，可以利用外电压实现波导传输特性的灵活调控。基于这些特性，提出一种可调谐双层石墨烯波导布拉格光栅滤波器。时域有限差分法仿真结果证明，通过改变石墨烯的化学势可以实现滤波器阻带位置的调整。

基于微纳波导中的四波混频效应(FWM)可以实现相应的光逻辑功能，研究了在这类非线性波导中，信号噪声对四波混频效应的影响。针对通信系统中常见的高斯噪声，具体分析了在金属-介质-金属(MIM)结构的波导中，输入信号光分别受到幅度噪声、频率噪声、相位噪声以及加性噪声影响之后对四波混频效应的各种影响。结果表明，在相位噪声的平均功率增大到1.44以上时，基于四波混频所产生闲频光的归一化强度小于-40 dB，远低于无噪声时的-18 dB，非线性效率出现较大降低；而当信号光受其他噪声影响时，四波混频产生闲频光的强度与无噪声时基本相同。由此可得，四波混频对相位噪声比较敏感，而其他类型的噪声对四波混频无明显影响。

研究填充非线性材料的金属介质金属（MIM）平面波导中的四波混频（FWM）效应，针对该类基于表面等离子体（SP）局域增强和双折射特性的微纳器件，具体分析了不同偏振态抽运光输入所对应的FWM过程。在厚度为250 nm的波导中，当入射抽运偏振态相同时FWM效应最强，FWM效率达到-33 dB；在入射抽运偏振态正交时FWM效应最弱，没有闲频波产生。在厚度为50 nm的波导中由于SP TE模式截止，仅在入射抽运偏振态均为TM时FWM效率达到-30 dB，其他偏振态下没有闲频波产生。利用上述特性可以制作基于FWM的微纳全光逻辑器件。