光纤中的布里渊散射由于具有低阈值,增益带宽窄等特点,已被广泛应用于光纤通信系统、光纤激光器、快慢光技术、光纤传感和微波光子学等领域。特别是在微波光子学领域,基于受激布里渊散射产生窄线宽、频率可调谐的微波光子技术已成为国内外学者研究的热点。在以往的研究中,基于受激布里渊散射产生窄线宽可调谐微波光子的方法主要分为三类:（1）基于后向受激布里渊散射的光纤激光器。研究者们利用两个不同波长的泵浦源,产生两个不同的后向布里渊Stokes激光,通过拍频产生微波光子。基于后向布里渊光纤激光器的窄线宽特点,实现k Hz量级的窄线宽微波光子。通过固定一个泵浦源波长,调节另一个泵浦源波长实现微波光子可调谐。但由于后向布里渊散射三十兆赫兹的增益带宽,布里渊光纤激光器产生的微波光子线宽局限在k Hz量级内;（2）基于前向受激布里渊散射的光电振荡器。通过Sagnac环结构对光纤内激发的前向受激布里渊散射信号做相位调制到强度调制的转换,通过电光调制器和光电转换器实现信号反馈,利用前向受激布里渊散射小于6MHz的增益带宽特点,结合环形谐振腔结构,实现窄线宽单纵模的微波光子产生。但由于振荡器内Sagnac环、电光调制器和光电转换器会增加腔内损耗,限制了微波光子线宽优化;（3）基于前向受激布里渊散射的被动锁模激光器。利用短长度的光子晶体光纤或单模光纤内的光声相互作用,并结合前向受激布里渊散射的声学频率特点,基于被动锁模的非线性偏振旋转效应和可饱和吸收作用,产生孤子脉冲重复率对应前向受激布里渊声学模式频率的微波光子信号。但由于使用米量级的短长度光纤,锁模激光器腔内的Q值低,限制了微波光子线宽优化。为此,我们提出一种基于前向布里渊光纤激光器的窄线宽可调谐微波光子产生方案。在已有的窄线宽微波光子研究基础上,搭建全光纤结构的双环前向布里渊光纤激光器,利用增益带宽小于6MHz的前向受激布里渊散射,结合双环腔的游标效应和谐振腔线宽压缩原理,产生稳定的窄线宽单纵模微波光子。在已有的频率可调谐微波光子研究基础上,提出在短长度环形腔内中加入带有未泵浦掺铒光纤的Sagnac环,利用环形腔压窄微波光子线宽,通过调节环内的偏振控制器,使不同阶微波光子的声模频率与环形腔内纵模匹配,输出该阶声模频率微波光子,从而实现微波光子频率可调谐。本文针对上述提出方案的具体研究工作如下:（1）简述了光纤布里渊散射的概念,介绍了光纤中前向布里渊散射的特点和应用领域,分析了国内外基于前向布里渊散射的发展研究和基于前向受激布里渊散射的微波光子技术的发展研究,最后介绍本文的主要研究内容。（2）对前后向布里渊散射作理论描述,包括对前后向布里渊散射的原理介绍、色散曲线分析和声光场的数学方程研究。之后对单模光纤中前向受激布里渊散射作理论描述、实验探测和仿真模拟。（3）提出一种双环前向布里渊光纤激光器用于产生窄线宽单纵模微波光子的方案。用5km单模光纤提供前向受激布里渊散射增益,并构成主环腔压窄微波光子线宽。以300m单模光纤作为副环,与主环构成双环腔结构,基于游标效应实现微波光子的单纵模输出。在300m W的980nm泵浦阈值功率条件下,通过掺铒光纤形成的自激布里渊泵浦与激发的前向受激布里渊散射R07阶Stokes光拍频产生频率为319.79MHz,线宽小于1Hz的R07阶微波光子。声模抑制比和边模抑制比分别为22dB和36dB,实现了R07阶微波光子的单纵模输出。在20分钟内的稳定性测量实验内,其功率稳定性和频率稳定性波动仅为±1dB和±0.5MHz。（4）提出一种基于未泵浦掺铒光纤Sagnac环的前向布里渊光纤激光器用于产生频率可调谐窄线宽微波光子的方案。利用100m单模光纤提供前向受激布里渊散射增益,并构成环形腔压窄微波光子线宽。引入带有未泵浦掺铒光纤的Sagnac环,通过调节Sagnac环内偏振控制器使不同阶微波光子声模频率与环形腔内纵模匹配,输出该阶声模频率微波光子,从而实现微波光子的频率可调谐。在200m W的980nm泵浦阈值功率下,产生频率间隔约为50MHz的128～271MHz可调谐范围窄线宽微波光子,对应前向受激布里渊散射的R03～R06阶Stokes光声模频率。可调谐的R03～R06阶微波光子线宽分别为11.9Hz、11.1Hz、10.3Hz、10.8Hz,纵模抑制比分别为38dB、28dB、20dB、30dB。