设计了二维多位相光栅分光器的位相结构, 并根据周期性位相结构推导出位相光栅的二维分光公式, 使用模拟退火优化算法对二维8×16四位相光栅分光器的位相结构进行了优化设计, 得到了二维分光效率为70.03%、不均匀度仅为4.6×10-4的位相光栅。将优化计算得到的位相分布结果进行拆分, 制作了光刻版, 利用光刻版套刻制作了四位相光栅分光器样品, 并搭建光路对样品的分光性能进行了测试, 结果表明, 多位相结构能显著提高光栅的分束效率和均匀性。

分析了具有反共振反射的蜘蛛网包层塑料空芯光纤在1.3 μm波段的损耗特性及其与结构参数的关系。将光纤包层等效为周期性多层膜，用渐近转移矩阵法进行数值模拟。为优化光纤结构参数，分析了包层层数N，高折射率层厚度d2和高、低折射率比值n2∶n1对损耗的影响。计算结果表明，随着N的增加，损耗首先快速下降最后达到一个固定值；模式损耗随d2的增加呈线形增大趋势，n2∶n1越大，反共振波长处的损耗越低。在此基础上，用模拟退火优化算法对空气层厚d1和纤芯半径rco进行了最优化求解。最后，用以上求得结构参数的优化组合即N=3，d2=2.648 μm，n2∶n1=1.49∶1.0，d1=3 μm和rco=100 μm，计算得到最低损耗是0.449 dB/km。