光频梳是指一系列间隔相同、功率相等的光学频率分量。光频梳在波分复用(WDM)、高精度测距、微波光子信号处理、微波光子学任意波形生成等相关领域有着重要的应用。基于其重要的应用价值,光频梳正在成为相关领域研究的热点。本文首先介绍了光频梳的研究进展以及在微波光子学高超宽带通信中的潜在应用。通过分析国内外的光频梳研究进展,提出了一种基于级联调制器生成光频梳以及以其为种子进行频谱展宽的方案,并进行了仿真模拟和实验验证。本文的主要内容有:构建了基于强度调制器级联相位调制器的光频梳生成方案,分析了该方案的原理,通过理论分析得到了具体参数值。利用Optisystem和Matlab结合自定义IM和PM进行实验仿真,在此基础上构建实验链路,实验结果与仿真一致,验证了该方案的可行性。在此基础上,以级联调制器产生的平坦光频梳为种子,构建了精确参量混频实现频谱展宽的方案。介绍了脉冲压缩和四波混频的理论基础,分析了精确参数混频器的设计方法。利用啁啾的相互抵消,计算得到脉冲压缩的最佳单模光纤长度,提高了脉冲峰值功率,为基于四波混频的频谱展宽提供了良好的条件。分析了引入非线性光纤环镜,提高光频梳的平坦度的可行性。同时,分析了提高四波混频效应的可行性措施:如对非线性光纤施加应力,抑制受激布里渊散射效应,降低光纤的损耗;提高光纤制作工艺,获得具有平坦色散曲线的高非线性光纤,提高四波混频的效率。实验实现了30nm的频谱展宽,但是整体的平坦度较差,载噪比较低。局部实现了频谱宽度10nm,100根梳齿、平坦度5dB的光频梳。