提出了一种面向2.0 μm的新型异质螺旋包层结构的大模场单模光纤，基于坐标变换理论，采用有限元仿真技术，建立了三维螺旋光纤的二维仿真模型，分析了光纤的模式传输特性，得到了优化的光纤参数，使得基模传输损耗小于0.1 dB/m，高阶模传输损耗大于10.0 dB/m，单模芯径达66 μm，模场面积约为2360 μm²。当光纤弯曲时，螺旋狭缝宽度值减小到9 μm附近。螺距增加到26 mm、光纤弯曲半径最小为33 cm时，基模传输损耗为0.10 dB/m，高阶模传输损耗大于10.08 dB/m。所提出的螺旋结构大模场光纤的螺距较长，属于全固态结构，参数之间可相互协调，有利于光纤的制备和使用，模式分辨本领达到大模场单模光纤相关要求，有望在高功率光纤激光器中获得良好的应用。

为了降低太赫兹波传输的损耗, 研究了波纹波导中传输太赫兹波时的损耗特性, 得到波纹波导的衰减常数的理论计算公式, 在数值计算基础上设计了220 GHz低损耗波纹波导, 并通过电磁仿真对数值计算结果进行验证, HE11模式实现了仿真与理论结果的相互吻合。

分析比较了不同孔径、不同膜厚的金属膜空芯波导与介质金属膜空芯波导在损耗、色散、耦合效率等方面的传输性质。研究表明, 较大的波导孔径与较小的介质膜厚能够获得较低的传输损耗。同时, 镀制一定厚度的介质膜, 将增大波导的单模传输范围并改善波导的色散特性。研究了高斯光源与波导的耦合效率, 通过选择合适的光源, 使高次模与波导的耦合效率远低于基模。讨论了介质膜对波导与光源之间耦合效率的影响, 以及其在传输波长接近波导尺寸时对波导电场分布的影响。

针对超强能量密度的飞秒脉冲很难在传统光纤中传输的情况, 设计了一款用于高功率飞秒脉冲传输的空心单模Bragg光纤。首先基于一维光子晶体的光子禁带特性选择了制作空心Bragg光纤的材料, 接着利用光学软件FDTD Solutions分析了光纤各结构参数对光纤模式的影响, 并对传输特性进行了分析。随后, 通过在光纤包层中引入缺陷层的方法对其进行了进一步的优化, 有效调控了该款光纤的色散曲线分布。经全带宽扫描可知, 该款空心Bragg光纤单模传输的带宽达100 nm, 完全满足了100 fs光脉冲的传输要求。

研究了轨道角动量(OAM)模式在柚子型微结构光纤(MOF)中的传输。光纤纤芯周围存在一层直径为3 μm的柚子型空气孔, 由于空气孔与光纤纤芯之间存在较大的折射率差, 传输的光被局限在纤芯中, 从而形成稳定的传输模式。通过有限元法对光纤中的矢量本征模式进行模拟, 得到了模式的有效折射率和模场分布。结果表明, MOF在630 nm波长附近可支持10个OAM模式传输, 各模式间的有效折射率差达到0.01以上,较大的有效折射率差可抑制光纤中各模式间的相互耦合, 从而提高OAM模式在光纤中的传输性能。实验中利用特殊设计的光学旋涡达曼光栅对在光纤中传输1 m的OAM1,1和OAM-1,1模式进行解调。

针对单模光纤的容量极限问题，利用少模光纤实现了4×100 Gbit/s的双偏振正交相移键控交叉复用的长距离准单模双向传输，达到了1700 km的传输距离。对系统中多径干扰(MPI)和二次瑞利散射(DRS)分别进行了研究。利用301个抽头的恒模算法有效补偿了长距离传输过程中的MPI损伤，使系统的传输性能提高了约1 dB。使用波形整形器有效抑制了DRS导致的信号质量劣化。结果表明，这些处理方法可将系统的传输距离从1400 km延长到1700 km。

太赫兹波在基模波导中传输的欧姆损耗很大，因此在传输太赫兹波时经常采用过模传输的方式来降低传输损耗。但采用过模传输，会引起波导中传输模式的变化，因此如何保证传输中的模式稳定是过模传输中的重要问题。本文采用仿真与实验的方法，对220 GHz 圆传输波导中的圆波导半径渐变情况下的模式稳定性进行了研究。结果表明，适当延长渐变波导长度，可以抑制模式耦合，保持单模传输。

通过求解电磁波束包络方程和能量方程的耦合方程组, 考虑温度对材料介电系数的影响及传输损耗产热的耦合作用, 求解了复合热边界条件下光纤的基模态传输和损耗问题。研究表明: 随着纤芯半径的增大, 电场强度、能量耗散密度减小, 传播常数增大; 环境温度降低、对流换热系数增大和表面发射率升高都会使得传播常数减小, 电场强度、能量耗散密度增大; 能量耗散密度和电场强度随截面曲率的变化并不是线性的, 还受到其他因素的共同作用。

手性耦合纤芯(CCC)光纤作为一种新型光纤，具有单模传输稳定、熔接损耗低和便于紧凑盘绕等优点，为下一代高峰值功率和高能量的光纤激光器系统的发展提供了新的途径，逐渐引起国内外研究人员的关注。介绍了CCC光纤的结构、国内外最新研究进展和应用前景，同时简单阐述了该新型光纤的模式耦合相关原理。

文章介绍了10 Gbit/s以太网无源光网络(10 Gbit/s EPON)系统中光网络单元(ONU)光模块的关键技术，以及突发式光收发模块的设计。测试结果表明：该模块在突发条件下发射开关延迟短,在宽的温度范围内能保持稳定的光功率和消光比，并且指标满足10 Gbit/s EPON 标准IEEE Std.802.3av的要求。