宽带微波信号在远程雷达、射频光传输、测试测量、宽带无线通信等方面具有重大应用价值。无线频谱低端可用频带资源日渐减少,向高频端扩展能有效缓解低端频带资源紧张的问题。受噪声、电子渡越时间等因素的限制,常规电子技术在宽带微波信号合成方面已进入瓶颈期。自激光问世后,光学与光子学得到了长足的发展,这使得利用光子学技术合成宽带微波信号成为现实。本文从光子辅助波形合成的基本原理出发,研究用主动型光源和被动型光源进行波形合成时,在光脉冲整形、频时映射两个方面的异同及内在原因。首先对光子辅助波形合成的研究现状进行简要介绍,分析对比了不同光脉冲整形技术的特点。设计了由脉冲光源、光脉冲整形器和频时映射三个部分组成的实验系统,描述了基本原理。设计并搭建了掺铒光纤锁模激光器（被动型）和电光频率梳发生器（主动型）。对掺铒光纤锁模激光器的主要理论和工作原理进行了详细介绍,设计并搭建了重复频率为100 MHz的掺铒光纤锁模激光器。对电光效应及电光调制器的性能特点进行了详细的理论研究,设计并搭建了具有级联结构的1 GHz电光频率梳发生器。研究了光纤布拉格光栅的基本原理和自由光谱范围的可调性问题,在此基础上设计并搭建了两个分别适用于主动型和被动型光源的光脉冲整形器,通过光学延迟线改变自由光谱范围,增强了频率响应的可调性。研究了在光源为主动型和被动型时,用色散补偿光纤进行频时映射时需要考虑的相关问题,给出了确定色散补偿光纤参数的具体方法。最后,利用所设计系统分别对主动型和被动型光脉冲包络进行了调控,获得了时间带宽积分别为8和72的微波信号输出。脉宽分别为1 ns和4 ns,带宽分别为8 GHz和18 GHz。最终结论如下:主动型光源由于脉宽宽、光谱窄,对光脉冲整形器的色散敏感,脉冲包络易于调控,需要较大色散量才能完成频时映射;被动型光源由于脉宽窄、光谱宽,对光脉冲整形器的色散不敏感,脉冲包络难以调控,只需较小色散量即可完成频时映射。本文的研究工作为光子波形合成器的小型化和实用化奠定了基础。