无人机、机器人以及自动驾驶等领域对光纤陀螺尺寸、重量、成本综合性能提升有着迫切的需求, 具有小体积、高性能、低成本等技术优势的集成化光纤陀螺成为目前的研究热点。文章梳理了美国、俄罗斯等在集成化光纤陀螺方面的最新研究成果和产品技术动态, 从集成光学芯片设计加工、微小型高对称光纤环圈绕制、集成光学芯片与微小型光纤环圈直接耦合三个方面, 阐述了集成化光纤陀螺面临的技术和工艺难题, 分析了解决方案。最后, 展望了集成化光纤陀螺的未来发展趋势和应用前景。

间接式X射线探测器（IXD）的性能随着医学诊断、工业无损检测、安全监测以及科学研究等领域对成像要求的逐步提高而得到不断提升，进而推动了低辐射剂量、高分辨率、快速实时X射线成像探测技术的进一步发展。闪烁屏和图像传感器作为IXD的核心器件，伴随着闪烁体材料、半导体制造工艺和集成电路技术的进步得到了快速发展。为实现图像在闪烁屏和图像传感器间进行有效传输，通常采取3种耦合方式：光纤耦合、光学透镜耦合和直接耦合。本文主要介绍了闪烁屏和图像传感器的研究进展以及3种耦合方式的结构和特点，并对IXD未来发展的趋势进行了展望。

通过将直径为 40 mm的像增强器与全画幅尺寸 CMOS直接耦合，对大尺寸直耦工艺进行了研究。针对使用透镜耦合制成的大尺寸 ICCD/ICMOS体积大、光能损失大以及光锥耦合的器件莫尔条纹较多等问题提出采用直接耦合的工艺制作 ICCD/ICMOS。文中研制的大尺寸 ICMOS可获取更大视场内的信息，整机分辨率可达 3800×1900 LW/PH，画面清晰，无明显莫尔条纹，结构紧凑，整机仅为手持数码相机大小，隐蔽性强，有利于在复杂环境中更准确、快速地获取目标信息。

为了解决分布式反馈激光器的光发射次模块耦合封装中存在最大耦合效率局限的问题,采用楔形截顶光纤微透镜代替分立式透镜的直接耦合的方法, 得到斜面倾角0.6rad、耦合距离60μm、半宽度15μm的楔形截顶光纤端面模型。在此基础上与分立式和直接耦合进行对比, 讨论了纵向、横向和角度偏移误差。结果表明, 纵向耦合距离在-21.45μm~56.79μm, 角向耦合角度在-8.3°~8.5°, 耦合效率始终大于70%;结构整体容忍度较高, 耦合效率达84.40%。该研究可为下一代分布式反馈激光器的次发射模块耦合封装器件提供新的解决方案。

光纤声传感器是一种利用光纤作为传光介质或探测单元的一类声传感器，相比传统电声传感器其具有灵敏度高、频带响应宽、抗电磁干扰等优越特性，可广泛应用于**安全、工业无损检测、医疗诊断及消费电子等领域。按照声场与光的耦合方式，把光纤声传感器分为间接耦合型和直接耦合型两种，其中，间接耦合型光纤声传感器受声耦合材料频响特性限制，存在频响不平坦、带宽较窄及动态范围小等缺点；而直接耦合型光纤声传感器克服了上述的缺点，具有广阔的发展潜力。

光纤陀螺光路结构中, Y波导器件与保偏光纤环通过尾纤熔接的方式连接形成闭合回路来敏感系统相对惯性空间的转动信息, 而熔接点引入的偏振交叉耦合以及背向反射是制约光纤陀螺测量精度进一步提高的主要因素。为此, 提出了一种实现保偏光纤环与Y波导芯片直接耦合的方法, 并制作了两者直接耦合的敏感环光路。经实验测试, 光路中Y波导器件的插入损耗典型值为2.7dB, 分光比优于48/52~52/48, 偏振串音优于-30dB, 性能指标与常规的Y波导器件相当。该光路模块理论上有利于减小光纤陀螺系统噪声和提高测量精度。

硅微陀螺仪多采用微机械加工工艺制作, 其加工的相对精度较低, 从而易产生正交耦合误差, 影响陀螺仪的输出。为了优化设计硅微陀螺仪结构, 提高其性能, 本文建立了陀螺仪正交耦合系数的理论分析模型。首先, 利用能量方法推导陀螺仪驱动梁的面内刚度; 然后, 建立陀螺仪的刚度矩阵; 最后, 推导了正交耦合系数的理论计算公式。针对本课题组研制的双质量振动式硅微陀螺仪, 理论计算出其直接耦合系数为4.74×10-5, 二次耦合系数为8.44×10-7。得到的陀螺仪的正交耦合系数为4.75×10-5, 与仿真值相差8.7%。分析得到陀螺仪正交耦合系数的最大值为2.18×10-4, 与仿真值相差7.9%。最后, 实验验证了计算结果的正确性。得到的结果表明, 建立的正交耦合系数理论分析模型可为硅微陀螺仪的结构优化设计提供理论依据和实际指导。

THz波调制器是太赫兹波通信系统中的关键器件之一。提出了一种基于复式晶格光子晶体直接耦合结构的双波长THz波调制器。该调制器通过在一个点缺陷中引入非线性材料 GaAs (砷化镓)，可实现仅通过一个点缺陷对双波长THz波的光控调制。仿真结果表明: 当两个不同的THz波入射时，调制器插入损耗小、消光比高、调制速率快。与同类侧耦合结构调制器相比，该调制器具有更高的消光比。

光纤旋转连接器因其具有传输带宽大、电磁兼容良好、体积小、寿命长等优点，有逐渐取代传统电滑环进行相对旋转平台间信息传输的趋势。提出一种利用大模场光子晶体光纤直接耦合的新型光纤旋转连接器的设计方案，耦合理论分析表明其不仅满足低插入损耗，而且具有结构简单、体积小、加工和装配精度要求相对较低等优点。大模场光子晶体光纤的无截止波长单模传输和低非线性传输特性使它能更有效地与WDM技术相结合提高传输容量，具有更广阔的应用。