对单腔双光梳拍频信号的包络提取方法进行了实验研究。在单个光纤激光器中引入具有强双折射的保偏光纤，使脉冲沿偏振正交的两个方向进行复用传输和锁模。精细调节腔内偏振态，实现了重频差在337 Hz~2.33 kHz范围内连续可调的双光梳生成。通过激光器腔外偏振态调节和偏振分束，获得了消光比分别为28.5 dB和38.2 dB的两路光频梳。两路光频梳经过异步采样后，采用所设计的包络检波电路对拍频信号的包络进行提取，与采用基于样条插值和希尔伯特变换的包络提取算法计算结果相比，所提取的包络峰值位置基本保持一致，验证了该方法的可行性。双光梳拍频信号包络提取实验研究可以快速实时提取包络形状和包络峰值位置，可进一步应用于包络信号触发和精密测距等领域。

提出并实验研究了一种宽带可调谐微波频率梳（MFC）的产生方案。首先，通过单频电信号调制一个分布反馈半导体激光器（DFB-SL1），可以得到包含多条梳线的种子光学频率梳（OFC）；然后，将种子OFC送入一个受同样单频信号驱动的相位调制器，可得到具有更多梳线的优化OFC；最后，将优化OFC注入到另一个DFB-SL（DFB-SL2）中，其输出通过光电转换后以获得宽带MFC。实验结果表明，采用频率为2.9 GHz的单频电信号，通过优化注入功率和两个DFB-SLs之间的频率失谐，可以获得幅度变化在±5 dB内带宽为55.1 GHz的MFC，且每条梳线的相位噪声均低于-98.66 dBc/Hz @ 10 kHz。通过改变单频电信号的频率并选择合适的工作参数，可以产生梳距可调谐的宽带MFC。

微腔光频梳在光谱测量、微波光子学、光学原子钟和相干光通信等领域具有重要的应用。宽禁带氮化物半导体材料，如氮化铝（AlN）和氮化镓（GaN）等属于非中心对称晶体，具有二阶和三阶光学非线性系数，宽带的透明窗口以及与蓝宝石衬底较高的折射率差，使其成为研究非线性光子器件的理想平台。文中介绍了氮化物微腔的特性，同时对基于氮化物微腔光梳的相关研究进展，包括AlN微腔中的宽谱光频梳产生和光学参量振荡、GaN微腔中的孤子光频梳产生等进行了介绍和展望。

基于光学微腔的光频梳具有阈值低、光谱宽及结构紧凑等特点，在精密测量与传感等领域具有重要的应用前景，因此近年来微腔光频梳成为国际研究热点。目前相关的研究都聚焦于红外波段锁模光频梳的产生原理和应用探索，虽然可见光波段的光频梳在精密光谱、原子钟及生物医学等领域有特殊应用价值，但是可见光频梳的实现极具挑战性。文中在简要阐述光频梳产生原理的基础上，介绍了在可见光波段实现光频梳的主要挑战，以及目前三种实现方案的研究进展，包括利用材料的二阶与三阶非线性效应、调节微腔的几何色散和模式强耦合效应调控色散来产生可见光频梳。

低相位噪声微波信号在通信、雷达、时频计量、深空探测等领域中不可或缺，光子学微波信号产生近年来发展快速，有望在载波频率、调谐性、相噪、可集成、功耗等多个方面突破传统电子学微波信号产生瓶颈。早期的光生微波系统复杂，激光器以及相关稳定设备体积庞大，难以在实验室以外的场所应用。近年来，基于微谐振腔的光学频率梳的迅速发展，凭借其低损耗、小体积、强稳定的优势，基于微腔光梳的微波光子学应用吸引了研究者们的广泛关注，其中基于微腔光梳的光生微波系统得到深入研究。文中将综述国内外近10年来基于微腔光梳的低相噪微波信号产生发展状况，并对基于微腔光梳的光生微波系统在未来应用中的主要挑战与发展趋势作以展望。

随着现代通信系统的发展，宽带和高频微波射频信号在雷达，通信和信号处理等领域的应用越来越广泛。基于微波光子信道化技术，文中通过两个自由频谱范围不同的光学频梳，实现了超宽带射频信号的信道化合成。在信道化合成系统中，多个独立的窄带信号输入各个信道进行上变频，并在多外差探测中被重组成为一个具有连续频谱的宽带射频信号。在多外差探测中，干扰抑制技术的使用提高了合成射频信号可达到的最高频率。在实验中，合成了一个覆盖频率范围8.4~12.4 GHz，瞬时带宽为4 GHz的宽带射频信号。实验结果显示，干扰的抑制率达到了21 dB，表明干扰抑制技术的使用提高了输出信号的最高频率的同时有效地提高了频谱利用率。

By controlling the wavelength and power of multiple light sources, we have realized a highly flexible Nyquist pulse generation scheme, in which the pulse repetition frequency, pulse multiplication factor, waveform envelope shape, and duty cycle are all tunable. By modulating the 3.2 GHz RF signal, we experimentally generated Nyquist pulses with repetition rates of 6.4 GHz and 9.6 GHz, a rectangular wave with a duty cycle of 0.26, and a sawtooth wave with a duty cycle of 0.52.