在信息化的时代,人们对信息的需求在剧增。为了满足现代信息技术的发展,一个新的研究领域随之诞生——微波光子学。微波光子学结合了微波高精细和光学大带宽的优点和特长,在促进现代信息技术的发展中具有巨大潜力。无论是在高精度微波光子测量还是在超快速光信号检测测量等微波光子学的研究方向中,光频梳的研究都是不可或缺的一部分。光频梳(Optical Frequency Comb,OFC)本质上是一种超短光脉冲光源,在频域表现为等频率间隔的、具有一定数量的梳线,因形似梳子而得名。作为多波长相干光源的光频梳在微波光子学研究中起举足轻重的作用,如何获得高质量的光频梳,是相关领域中科学研究的一个重要课题。本文基于光注入半导体激光器的单周期振荡特性产生种子光频梳,利用次谐波调制技术、光电反馈环路技术对种子光频梳进行谱域的拓展,产生高质量的光频梳。本文的主要工作如下:1.介绍了光频梳的研究背景以及常见的光频梳产生方案,分析了各个方案的优点和缺点;总结了光频梳的研究方向以及发展趋势。简要介绍了光注入半导激光器技术的研究背景和应用现状;2.基于光注入半导体激光器的经典速率方程模型,构建了次谐波调制和光电反馈环路技术下的光注入半导体激光器的速率方程模型,利用Matlab进行了数值仿真,研究了半导体激光器处于单周期振荡时,注入系数和失谐频率的变化对产生种子光频梳的影响,以及次谐波调制技术和光电反馈环路技术对种子光频梳质量的改善。3.实验研究了两种改善种子光频梳质量的技术:(1)次谐波调制技术;(2)光电反馈环路技术;实验研究表明:次谐波调制技术和光电反馈环路技术对种子光频梳梳齿质量均有明显改善,次谐波调制技术最终得到梳齿间距为4GHz,平坦度为2.3dB的17根光频梳;光电反馈环路技术可引起自激振荡而不需要外微波信号源的引入,结构简单紧凑,降低噪声的引入,光电反馈环路技术最终得到梳齿间距为4GHz,平坦度为2.8dB的20根光频梳。