针对目前考虑不确定因素的测试性模型存在建模难度高、结构复杂、层次化建模困难、学习能力弱、不确定信息表达形式差的问题，面向电子设备提出了一种基于贝叶斯网络的测试性分层建模方法。以原有的贝叶斯网络模型与多信号流图模型为研究对象，对二者的参数、结构特点及优势短板进行分析，根据二者的互补性与测试性建模需求对贝叶斯网络模型进行改进。模型以故障、信号关系替代故障、测试关系，以信号节点间的连接表征故障传递，利用电路结构与层次划分确定模型结构，采用贝叶斯方法确立模型参数，运用贝叶斯网络推理能力对测试性指标进行计算。以放大滤波电路为例建立模型，通过模型计算测试性指标，并进行了证据处理测试，通过对比多信号模型可知，模型测试性指标计算准确、证据处理能力强，验证了建模方法的有效性与实用性。

为改善普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器的滤波性能，将微环谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相结合，设计出一种新型滤波器结构。利用信号流程图理论推导出滤波器传递函数，并对其输出端口透射谱进行仿真分析。仿真结果表明：当微环谐振器周长(L1和L2)与马赫-曾德尔干涉仪上下臂臂长差Δd满足如下关系：L1=2L2=Δd时，滤波器输出光谱顶部平坦，边沿陡峭，形状类似于“方形”。通过数值计算，取微环谐振器周长L1=1 510 μm时，滤波器的自由光谱范围为2 nm、3 dB带宽为1.15 nm、精细度达到1.74、品质因子为1 347.82。文章提出的微环辅助马赫-曾德尔干涉仪型滤波器的滤波性能与普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比有了明显改善。选择光电特性优良的聚合物材料设计微环谐振器和马赫-曾德尔干涉仪，当施加在滤波器上的电压发生变化时，滤波器输出光谱向右漂移，可以满足不同的滤波需求。

为改善普通马赫曾德尔干涉仪(MZI)滤波器的输出性能，采用将双微环谐振器与马赫曾德尔干涉仪相结合，设计出一种新的滤波器结构。采用信号流程图理论分析得出该结构的传递函数，并对输出端口的透射谱进行数值模拟分析。仿真结果表明，与普通马赫曾德尔干涉仪滤波器相比，当选择合适的耦合系数，双微环谐振器辅助马赫曾德尔干涉仪滤波器的透射谱顶部平坦，形状类似于方形，自由光谱范围达到了19nm，锐度因子为1.16，消光比为54dB，品质因子为94.5，滤波性能得到较大改善。详细研究了耦合系数和微环半径对滤波器输出性能的影响。

在研究MPF(微波光子滤波器)理论的基础上, 针对滤波器的整体性能优化和偏振不稳定性, 提出了一种基于法拉第旋转镜辅助设计的MPF结构, 得到了一个高阶结构的MPF。实现了同时具有高Q值、高边频选择性和高阻带抑制比的可调谐带通滤波器。采用信号流图分析了法拉第旋转镜反射光纤环延迟线结构中微波调制信号的流程, 推导出了传递函数、Q值表达式。并进行了仿真, 分析了耦合系数、光纤放大器增益和光纤环环长对输出谱特性的影响。

微环谐振腔以其功能多样、结构简洁、集成度高等特点已经成为当前的研究热点。采用多环结构形成的滤波器能够实现在通带内比单环谐振滤波器更为陡峭的滚降、更平坦的峰顶和更好的抑制阻带。利用信号流程图法(SFG)推导了串联耦合和并联耦合两种形式的多环谐振滤波器的系统传递函数公式。在串联结构中，滤波器的输出特性主要受到耦合系数和损耗的影响; 在并联结构中，通过优化环间距，从而使下载端输出光谱达到比较好的形状。

针对成品相移光栅反射谱中透射窗口位置的不可调谐性, 提出了一种由单模光纤谐振环和普通布拉格光栅组成的新型器件。利用信号流程图的方法, 详细分析了该器件的工作原理, 给出了该器件的反射输出表达式, 并推导了该器件的精细度和半峰全宽的表达式, 利用Matlab进行了数值模拟。结果发现光栅辅助的光纤谐振环的反射谱具有相移光栅反射谱的特点, 并且该器件反射谱中透射窗口的深度和位置还具有可调谐性。最后, 分析了光纤谐振环参数对该器件反射谱的半峰全宽和精细度的影响, 为进一步提高该器件作为窄线宽单频光纤激光器选频元件的性能提供了理论依据。