近年来,随着信息社会的发展,函数波形的应用已经吸引了国内外众多研究学者的广泛关注。由于传统实现函数波形的产生主要是基于电子学技术,其性能会受限于电子器件的“电子瓶颈”问题,以至于无法适应宽带无线通信、雷达等高频率、大带宽波形的应用需求。微波光子技术作为一种新兴技术,其优势在于具有大带宽、低损耗、以及抗电磁干扰强等特点,因此研究基于光子技术的函数波形产生具有良好的意义和价值。本文首先对光子微波任意波形产生原理及方法进行了分析,特别是对微波三角波、矩形波以及锯齿波的产生过程进行了详细的理论推导以及仿真模拟,寻求各类函数波形产生的理论依据。根据已有的光子技术手段,本文提出了一种时域产生微波任意波形的方案,即基于连续光调制结合脉冲时域切割和叠加的任意波形产生方法。我们扩充了时域合成方法的概念以及优化实验系统的设计,实验中将工作在正交偏置点的两个马赫曾德调制器用于脉冲整形,根据马赫曾德调制器的特性,可以将被正弦调制的光信号均分在相互正交的两个偏振方向上,并通过调节差分延时线(TDDL)控制两方向的特定延时,使两方向信号的光场包络在时域上进行叠加,从而产生三角波。因此只需要一个激光二极管(LD)实现了微波三角波形的生成,并同时、独立获得另一个波长的矩形波形。通过实验,实现了重复频率为3.5GHz三角波信号、3.5GHz矩形波信号的产生;通过时域内切割和叠加,实验上获得重复频率为3.5GHz的半占空锯齿波信号以及重复频率为7GHz的全占空锯齿波信号,最后将7GHz全占空锯齿波的光场包络与3.5GHz矩形波的光场包络在时域内叠加,最终获得3.5GHz的全占空锯齿波信号,即实现基频锯齿波的产生。在整个实验过程中,没有进行光电转化这一繁琐的步骤,也没有增加其他的光电子器件,大大节省了实验成本,扩展了时域合成法的运用。本文所提出的研究方案从理论分析、实验演示、实验结果,都表现出良好的性能。同时,为微波光子任意波形的产生方法提供了新的思路及方向。