能够连接光频和微波频的光学频率梳,其在光学频率的测量、低噪声微波频的产生等领域有广泛应用,并且逐步发展到成本更低、运行更稳、体积更小的光纤光梳。而作为时间频率标准的原子光钟,依靠其超窄线宽的跃迁频率,利用光梳作为光频与微波射频的传递链路,为时间、频率测量提供了高精度的标准。本文从时间频率标准开始,介绍了光钟的发展。紧接着对光梳国内外的研究现状、种类等进行详细介绍。分析不同的锁模方式的基本原理以及优缺点,实验上采用基于非线性偏振旋转锁模技术,研制了应用于飞秒光纤光梳的全光纤掺铒光纤激光器。随后,基于非线性薛定谔方程,理论推导脉冲在光纤中的非线性传输,阐述激光脉冲的相关特性。搭建两套全光纤的掺铒光纤光梳（Comb-1,Comb-2）,详细介绍光纤振荡器、输出种子光,掺铒光纤放大器（EDFA）以及超连续谱（SC）产生的相关参数与性能。两套光梳的光纤振荡器略有差异,第一套掺铒光纤激光器在泵浦功率143m W下,重复频率为66.83 MHz,在RBW=1 MHz下重复频率的信噪比大于70d B,输出的光谱宽度为42 nm;而第二套光梳其泵浦功率为104 m W,重复频率为66.80 MHz,输出的光谱宽度为38 nm。Comb-1采用常用的f-2f自参考技术探测零频,在零频自由运行条件下进行超连续谱的相关实验研究。首先,利用单一色散的高非线性光纤（HNLF）对超短脉冲进行展宽,改变脉冲色散值、光纤内脉冲偏振、泵浦功率等参数对光谱进行优化。利用色散值D=4.205 ps/nm/km的单一HNLF得到了在20 d B带宽下能覆盖1020-2230 nm范围的超连续谱。然后,在1550 nm波长处对具有不同色散的HNLF进行组合,构成混合HNLF（Hybrid HNLF）来产生超连续谱。研究发现,正色散和零色散组合的混合光纤产生的超连续谱,具有较好的光谱强度,并且展宽范围在20 d B带宽下几乎跨越了一个倍频程。利用锁定在30 cm FP腔的超稳1156 nm激光,将Menlo Systems光梳锁定在578 nm（由1156 nm激光倍频得到）的钟激光上。该光梳利用光子晶体光纤产生500-1050 nm的展宽光谱,实现冷镱原子光钟激光系统中399 nm（基频光798 nm）一级冷却光、759 nm晶格光,649 nm＆770 nm抽运光的同时锁定。除此之外,还利用超连续谱技术,将光梳的激光器输出的1560 nm脉冲作为种子激光。经过掺铒光纤放大器（EDFA）以及HNLF后,得到覆盖1389 nm和1695 nm的展宽光谱,并成功实现其频率的同时锁定。基本实现了镱原子光钟系统所需的大部分激光同时参考至同一参考源的目标。对于研制的第二套小型化全光纤光梳,Comb-2不单独探测零频,利用超稳激光将光梳进行锁定,被用于不同波长激光的频率锁定。其得到覆盖跨越一个倍频程范围的展宽光谱,并探测到1156 nm激光与Comb-2的拍频信号并尝试锁定光梳。将多种激光频率参考追溯到同一参考源对冷镱原子光钟系统稳定性的提升、小型化的实现,以及最终实现可搬运具有重要的意义。