微波技术和光通信技术在现代的信息技术浪潮的推动之下,不断地发展壮大。将光纤通信和微波技术各自的优势和特点相融合,催生了微波光子学这样一门新兴的研究领域。微波光子学在微波光子雷达、光学信号下变频、瞬时频率测量等方向有着巨大的潜力。光频梳是一种具有较多等频率间隔的频谱成分的激光光源。光频梳作为连接着微波与光波的枢纽,在微波光子学的各个应用方向的科学研究中都扮演着十分关键的角色。光频梳在微波光子中的相关应用前景也是十分广阔的,所以如何产生高质量的光频梳对于微波光子学的发展有着巨大的研究价值。本文对微波光子学的光频梳产生方法和基于循环移频的光频梳在瞬时频率测量方向的应用两个方面开展了如下工作:1.针对基于电光调制器级联调制产生光频梳的方法,给出理论分析和实验研究结果。结合仿真结果分析产生高质量光频梳的条件,并完成基于双驱动马赫曾德尔电光调制器的光频梳产生的实验验证,实验中能够产生平坦度达到2 dB的带宽为100 GHz的11根稳定梳齿的光频梳。2.针对基于移频反馈结构的光频梳产生方法,给出了相关的理论分析和实验结果。结合仿真结果分析产生高质量光频梳的条件,完成基于移频反馈结构产生光频梳的实验验证结果,能够产生平坦度在5 dB以内的带宽为375 GHz的30根梳齿的光频梳。3.提出基于循环移频的瞬时频率测量方案,采用循环移频结构产生步进式光频梳,并给出理论推导和仿真验证。利用步进式光频梳能测量大频率范围的微波信号频率,并且节省了光电探测器的测量带宽。在实验中对0~40 GHz范围的微波信号进行频率测量,误差在±0.40 MHz以内,并且只需要4 GHz的探测器带宽。