该论文研究了衍射光学元件在通信中的应用.具体如下:1.基于偶数型Dammann光栅的半周期位相反转特性,提出一种新型的动态光耦合技术.通过调节两块位相互补的Dammann位相板之间的相对移动,只需要半周期的较小位移便可实现动态的分束和合束功能,且装置具有体积小、损耗小、能耗低的优点,其核心部分位相板可通过大规模集成电路工艺批量生产.我们设计制造出1×8 Dammann 光栅,搭建了1×8动态光耦合器.装置由输入输出光纤、互补的Dammann 位相板、透镜和位移器等组成,实验上对输出光点的均匀度进行了测量,对该方案的可行性进行了验证.我们还进一步讨论了在密集波分复用中使用带来的误差以及今后的改进方向,该动态光耦合器对未来的中大规模耦合阵列的发展有积极的推动作用.2.基于Talbot位相编码位相板设计出光束扫描器和动态光开关.根据Talbot阵列照明器的特性,利用两块互补的Talbot位相板,通过较小位移便可精确控制衍射光出射光点的位置,从而以较低的损耗实现大扫描角度和多点数的光束扫描器以及大输出端口数目的光开关.装置具有衍射效率高、性能稳定等优点.理论分析了扫描点数(输出端口数目)、衍射效率(插入损耗)和光栅特征参数之间的关系,给出光开关的实施例,对位相板的实际制造和扫描器、光开关的搭建有重要指导意义.随着二元光学技术的进展,我们方案的优势会更加明显.