针对磁流体电流传感器同时受磁场和温度影响的特点，研究了基于磁流体的光学电流传感器，并搭建了测试传感器温度特性的实验系统。结果表明:在26 ℃~74 ℃范围内，由于磁流体热透镜效应引起的温度梯度和恒温水浴温度升高引起磁性纳米颗粒的布朗运动增强，所以随恒温水浴的温度升高，基于磁流体的光学电流传感器的透射率减小。

为实现含聚污水浓度的在线光学检测,利用IRTracer-100傅里叶变换红外光谱仪测量了封装窗口-含聚污水-封装窗口三层光学腔的透射特性。基于透射比并结合K-K关系式反演液体样品光学参数,使用Matlab软件对含聚污水的光学腔透射特性进行数据拟合。仿真结果表明,含聚污水含光学腔的透射特性与其浓度之间的关系没有呈现一定的规律性,基于含聚污水光学常数反演的透射特性与其浓度拟合效果较好,拟合精度为0.932 69,误差范围为0.13%~2.32%。对基于光学方法在线检测油田含聚污水浓度具有指导意义。

采用有限时域差分(FDTD)法研究了内置金属/电介质同心圆柱结构的材料属性、半径及其相对高度对金属孔阵列强透射特性的影响。发现该结构与内置单一金属、单一电介质和电介质/金属三种不同的同心圆柱结构相比较, 光的透射性能得到显著的增强; 这种内置金属/电介质同心圆柱结构具有进一步增强表面等离激元与局域表面等离激元共振耦合作用。结果表明, 金属、电介质的材料属性对强透射特性影响明显, 当金属圆柱为Au、电介质圆柱折射率较小时, 其透射性能较好; 圆柱半径是影响透射率与共振峰位置的主要因素, 半径越大, 共振峰红移越明显, 但其透射率先增大而后持续减小。同时, 金属/电介质圆柱的相对高度也影响透射率大小, 当金属圆柱高度为60nm时, 其透射性能较好。

将损耗型负介电常数材料-光子晶体匹配的异质结构作为基本单元排列成周期性结构，组成一种新型的光栅结构，利用有限元分析方法计算了该结构的透射特性。通过分别对比不同的光栅周期长度以及异质结构在光栅结构中不同占比对透射率的影响，确定了光栅结构的透射率与单独的异质结构相比有显著的提高。同时，通过对电磁场的分析，解释了该光栅结构透射率提高的物理原因，这是由光栅结构对电磁场的周期性调制作用导致的。

利用等效电路模型,用仿真模拟软件对空气环金属阵列的透射特性进行仿真, 得出空气环金属阵列的几何参数对透射峰的影响规律: 一种透射峰随着空气环金属阵列空气环外半径、内半径的增大发生红移, 金属层厚度对该透射峰的影响可忽略；另一种透射峰随着空气环金属阵列金属层厚度和空气环外半径、内半径的增大发生红移.根据透射峰处金属表面的电流分布, 用磁谐振效应理论和导模共振理论对透射峰的产生做出解释；基于磁极化理论建立等效电路模型, 研究了空气环金属阵列的几何参数对磁谐振峰位置的影响,即: 改变阵列的几何参可导致等效电容、电感的改变, 从而促使磁谐振峰的移动.等效电路与模拟软件仿真的结果对比表明, 所建立的等效电路模型对太赫兹滤波器的结构设计和性能分析具有重要参考价值.

利用三维时域有限差分(3D-FDTD)方法，研究了具有周期性亚波长鱼形孔阵列微纳结构金属膜的光学透射特性，探讨了单元尺寸和孔的形状对这种结构的基于透射的光学滤波特性的影响。结果显示鱼形孔阵列金属微结构具有较高的透射效率，并且具有较高的滤波品质因子。通过分析电场分布图，揭示了这种透射的两种不同物理机制：局域波导共振模式和表面等离波子共振模式。两种共振模式在鱼形孔区域的不同位置、不同时刻以不同形式出现。

对光纤中磁流体在梯度磁场作用下的光透射特性进行了研究,提出光纤中磁流体的光透射率变化主要来源于梯度磁场引起的磁流体密度分布变化。根据郎之万函数和流体理论,推导了光纤中磁流体在梯度磁场作用下的密度分布,并根据Beer-Lambert定律,得到磁流体光功率透射衰减和纳米粒子局部密度的关系,从而建立光纤中磁流体在梯度磁场作用下光透射特性的理论模型。进而对光纤中磁流体在不同梯度磁场作用下的光透射功率进行数值分析,得到不同磁场强度和磁场梯度下光纤中磁流体透射功率的变化规律。最后将数值分析的结果和实验数据进行对比,验证了模型的合理性,同时也验证了梯度磁场作用下磁流体光透射功率的变化主要来源于磁流体密度分布变化的推论。

实验研究了亚波长十字形金属阵列结构在太赫兹(THz)波段的透射特性。研究表明,在保持十字形金属阵列结构尺度不变的前提下，改变太赫兹波的偏振方向时，其太赫兹透射谱具有无偏窄带滤波特性。大部分太赫兹波可以通过该结构继续传播，仅有很窄带的太赫兹波衰减到极低值，因而产生窄带限波效果。当改变太赫兹波的偏振角度时，透射凹陷所在的频率位置几乎不发生改变，证明该结构在太赫兹波段是一种很好的透射式无偏窄带器件。

采用时域有限差分（FDTD）法研究了金膜厚度、电介质折射率及其厚度对金孔阵列电介质与金电介质孔阵列两种结构强透射特性的影响。研究发现这两种结构都具有较好的强透射特性，这表明光与金膜表面自由电子的电荷密度波耦合成表面等离子激元（SPP），对增强透射起到了关键作用。金膜厚度是影响强透射特性的主要因素，其衰减长度为35 nm；而与金膜相邻的电介质膜厚度对强透射特性影响极小。电介质折射率大小对强透射特性影响明显，折射率为1.8时能够获得较好的强透射特性。

通过改变一个薄电介质层的折射率来研究其对金属电介质金属光子晶体（M-D-MPhC）强透射特性的影响。采用与CMOS工艺兼容技术制作了由折射率分别为[nd（SU-8）=1.6,nd（SiO2.1N0.3）=1.6和nd（SiO0.6N1）=1.8]组成的三个正方形晶格圆孔阵列M-D-MPhC结构，利用傅里叶变换红外光谱仪测量其透射光谱。实验结果发现，金SiO2.1N0.3金结构能够获得较强的光透射增强效果和较窄的透射峰，证明了M-D-MPhC强透射特性既与中间电介质折射率大小有关，又与其材料制作工艺差异有关。采用时域有限差分（FDTD）法模拟了在相同条件下折射率分别为1.6和1.8组成的M-D-MPhC透射光谱和电场强度密度分布，模拟结果较好地符合了实验发现。