在光通信领域，激光器及其调制带宽、调制速率对无线光通信至关重要。对半导体激光器信号的调制方式主要有内调制和外调制两种。这两种调制技术具有各自的特点，适用于光纤通信中的不同领域，都是当前重要的研究热点。内调制激光器又称为直接调制激光器，因其具有高速传输以及低成本的特点，成为目前应用在第五代移动通信技术（5G）前传和数据中心中的高性价比光源。而外调制激光器不存在光源附加的Chirp，所以可以有效地克服光纤色散造成的复合二次差拍（CSB）失真。文章在回顾通信激光器及其调制技术发展历程的基础上，介绍了西安理工大学在该领域所做的工作以及取得的主要进展。针对半导体激光器发生非线性失真的内外因素进行讨论，仿真响应特性各参数、线性化补偿方法以及功率控制系统对光发射器件输出光源的作用，并分析了温度的起伏对激光器和调制器件输出功率产生的影响。采用折射率椭球基本理论和数值分析，分别在纵向和横向调制下，讨论出射光强随温度的变化趋势。结果表明，纵向调制下出射光光强随温度的变化趋势只与铌酸锂（LN）晶体折射率的变化有关；横向调制下出射光光强随温度的变化趋势不仅要受到晶体折射率的影响，还要受到晶体尺寸及其膨胀系数的影响，因此可以利用特殊尺寸的晶体来提高电光调制器的温度稳定性。

紫外光通信在激光雷达、战术通信、航空航天内部安全通讯和片上集成通信等领域有着重要应用前景。传统的紫外光通信LED光源的调制带宽窄、输出光功率低和制造工艺复杂等缺点限制了它在长距离、高速率通信和片上集成通信领域的广泛应用。实验表明，增加单个器件发光面积可提升光输出功率，但增加的器件电容对带宽提升是不利的，因此紫外光通信LED未来的重要研究方向是提升并优化带宽的同时增加器件的光功率密度。UVC Micro?LED器件有着光提取效率高、时间常数小、载流子寿命短、调制速率快及工作电流密度高等出色性能，因此在通讯领域受到科研界和工业界的广泛青睐。本文总结了紫外LED、特别是UVC Micro?LED的相关研究进展，并重点介绍了它们在光通信及其片上集成互联方面的应用。研究发现，对UVC Micro?LED及其阵列制备与性能提升加强研究，是未来提升自由空间和片上互联紫外通信系统性能的最佳解决方案之一。

核能科学与技术和人们的生活联系紧密，但同时核辐射也可能危害人们的身体健康，因此需要加强对核辐射的监测。有线核辐射监测系统布线复杂、施工周期长、成本较高，且移动性差、故障排查较为困难。为了满足便捷测量γ辐射环境的需求，基于LoRa无线通信技术，设计了γ辐射监测系统。该系统的主要功能包括数据采集、数据处理及数据传输，采用硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier，SiPM）闪烁体探测器进行数据采集，STM32单片机作为核心处理器对采集的数据进行处理、打包，由LoRa无线通信模块进行数据传输。针对可能存在的因复杂电磁环境、传输距离等因素导致监测系统断线及数据传输频繁时造成的区域内信道拥堵问题，设计了动态最优路径通讯算法，通过筛选中继节点，寻找最优重连路径以及实现数据发送的优先级分配。实际测试结果表明：闪烁体探测器测试辐射数据结果可靠，且基于LoRa的γ辐射监测系统数据传输稳定性达到99.57%以上。该系统具有组网灵活、传输距离远、成本低、拓展性强等优点，具有广泛的应用前景。

为有效避免最大似然（ML）检测复杂的计算过程，根据空间脉冲位置调制（SPPM）信号的特点，将深度神经网络（DNN）与分步检测相结合，提出了一种基于深度学习的SPPM多分类检测器。在该检测器中，利用DNN建立接收信号与PPM符号间的非线性关系，并以此为准则完成在线接收PPM符号的检测，从而有效避免了对PPM符号的穷搜索检测过程。结果表明，采用本文检测器后，SPPM系统在大幅降低检测复杂度的前提下，取得了近似最优的误比特性能，同时还克服了K均值聚类（KMC）分步分类检测所出现的错误平台效应。当PPM阶数为64时，本文方法较ML检测和线性均衡DNN检测器的计算复杂度分别降低了约95.45%、33.54%。

根据5G信号对通道带宽的要求，通过研究陶瓷基板中“类同轴”互连的微波特性，设计了一种新型非垂直互连结构，通过陶瓷介电层之间金属化通孔的错位设计，改善垂直过孔与水平传输线转弯处的阻抗突变，更有利于高频信号的传输，进一步扩展带宽。分析了错位角度、阶梯级数、焊球半径和焊球间距对传输性能的影响，设计并实现了宽带低损耗互连陶瓷基板。测试结果表明，该结构的最高应用频率可达55 GHz，在DC-55 GHz频带内插入损耗小于1.5 dB，回波损耗大于15 dB，同时利用实测数据进行信号传输验证，结果表明在未引入预加重、均衡的情况下即可满足56 G/112 G NRZ，112 G PAM4高速信号的传输。