实验室非常重视和国内外一流大学和研究机构开展深入的实质性科研合作，取得的标志性成果如下：

(1) 基于主动光钟概念，提出了“双波长好坏腔一体化主动光钟”，获得自然科学基金委“精密测量物理重大研究计划”重点支持。此项研究中采用Nd:YAG 1064nm与Cs 1470nm 激光共用同一个谐振腔，分别工作在好腔和坏腔模式。将好腔模式的1064nm激光进一步通过PDH锁定在超腔上，从而实现主谐振腔腔长的锁定。与此同时，工作在坏腔模式的1470nm钟信号，由于对腔牵引效应的抑制作用，其线宽可以在PDH稳频的基础上再提高两个量级。

通过国际合作，在热稳定型硅基复用/解复用器方面，首次报道了兼具热稳定特性和平顶滤波特性的波分复用器；在低功耗硅基高速电光调制器方面，提出了二维插指结概念，建立了集总调制器电光响应及能耗理论，设计了单模半微盘谐振腔，这些工作都可以显著降低电光调制器的能耗。此外，完成了片上光互连系统所需的诸多其他低损耗功能器件的研究，包括低损耗微环谐振腔、波导模式转换器、任意比例功率分束器、偏振旋转器、偏振分束器、宽带偏振无关耦合器等。

(3) 国家自然科学基金国际重大合作项目：与美国伯克利大学合作开展“基于HCG器件的波束控制和相干检测的光无线通信基础研究” 项目。

通过国际合作，理论上精确描述了HCG高对比光栅的谐振波长、透射/反射谱、能带结构等特性。利用“耦合波理论”解析模型系统地研究了高对比光栅中的连续区束缚态，有效地指导高Q 高对比光栅的设计与实验；设计了超宽带极低损耗集成光学相控阵的星形任意功分模块；设计了新型高效集成光学相控阵的出射模块，搭建了硅基光学相控阵样品测量系统平台，对设计的HCG高对比光栅，观测到Q值最高约为3000的模式；利用SOI工艺设计制备了1分16的任意功分星形耦合器，插入损耗小于 1 dB；利用EO调制实现高速1′6、2′2硅基光学相控阵，响应时间快达4.2 ns。合作方加州大学伯克利分校常瑞华课题组用MEMS工艺驱动HCG作为反射镜，通过可调1550nm全通滤波器(APF)实现高速的8′8光学相控阵。该全通滤波器可以在低至10V的驱动电压和50nm的HCG驱动位移下，实现高达1.7π的高效调相，相位调制速度超过0.5MHz。

(4) 国家自然科学基金国际合作与交流项目：与英国伦敦城市大学合作开展“超紧凑型基于狭缝波导的硅-二氧化钒混合调制器” 项目。 

通过国际合作，提出一种基于硅-二氧化钒复合缝隙波导的新型调制器，利用二氧化钒材料在外加电场下发生绝缘态-金属态之间相变的特性，在微米尺度上实现高效调制。重点研究二氧化钒相变物理机制、新型调制结构设计、微纳工艺加工和高速系统测试等，最终实现能满足光互连需求的高紧凑型高速低功耗电光调制器。项目成果为下一代高性能调制器和光互连的发展提供了有力的技术支持。伦敦城市大学Aziz Rahman 教授在光电子器件理论分析和计算方面，发展了基于有限元的波导模式分析和半导体结分析、光束演进计算法以及光子器件的时域分析法等。另外还开发了热学、光电、电子和声学模型并综合运用它们进行了各种光电子器件的优化设计，如偏振分束器、偏振旋转器、微结构光纤耦合器、高速调制器等。本实验室在硅基光子器件研究方面取得了一系列的进展，已经打通了器件制备工艺，在上海交通大学先进电子材料与器件（AEMD）平台上和国外硅光子foundry 工艺平台上进行了器件制备，较为全面地掌握了硅基光波导集成器件的制作方法。双方在器件研制方面具有互补性，通过合作，利用双方多年积累的经验，取长补短，高质量完成基于狭缝波导的硅-二氧化钒混合调制器的研制，双方合作发表论文３篇。

(5) 国家自然科学基金国际合作与交流项目：与日本东京大学合作开展“面向地壳形变测量的超高精度多点式光纤传感器的研究” 项目。

通过国际合作，开展超高精度地壳形变检测技术研究，对双方在之前的合作中设置的地壳形变检测装置进行维护和更新，研究新型传感器探头的设计方案并进行实验验证，探讨超高精度应变检测技术在其他领域方面的应用可能。在本项目期间，中日合作双方进行了24人次的交流互访活动和一系列合作研究。在2015年3月联合举办学术交流研讨会；在实验室组织下，东京大学德永朋祥教授、加藤照之教授（日本地震学会会长）、爱知正温讲师、樋口衡平博士和茂木胜郎工程师一行5人，以及项目组中方全体成员，共同去四川地震局参观访问，并到四川姑咱台站进行了现场考察，探讨了光纤传感器的设置方案。在本项目的基础上，实验室申请并获得国家自然科学基金委重点国际合作研究项目《超高精度光纤传感网及其在地壳形变测量中的应用》的资助（2017-2021）。