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超宽带（UWB）技术具有许多独特的优点，如抗多径能力较强、复杂度低、成本低、功耗低和传输速率高等，在通信、定位、雷达等领域中有着很强的应用前景。但是，较低的发射功率谱密度导致UWB信号的传输距离只有几米到十几米。而人们通过提出的光载UWB（UWB-over-fiber）技术使得UWB信号的覆盖范围进一步扩大。UWB-over-fiber技术的关键技术包括UWB信号源和信号调制技术的研究，因此，UWB信号的光学产生及调制技术成为近年的研究热点。本文对UWB信号的光学产生和调制技术进行了研究，提出了几种结构简单、新颖的UWB信号产生和调制的方案，并对方案进行了分析和研究，具体工作内容如下：（1）介绍UWB技术的发展历史，分类概述了目前UWB信号的光学产生和调制的研究状况，并分析比较了这些方案的优缺点。（2）介绍了本文所用半导体光放大器（SOA）数学模型。然后结合OptiSystem软件，对SOA的增益特性进行了仿真研究。分析了入射光功率、光源波长和SOA注入电流对增益的影响，并且讨论了两束连续光相向的工作方式下增益的变化。（3）基于SOA中交叉增益效应（XGM），提出了一种产生全光超宽带doublet信号源的方案，该方案具有结构简单、输出信号对波长和光功率不敏感以及易于操作等优点。利用OptiSystem软件对该方案进行了仿真研究，研究了光源功率、SOA注入电流和光源波长对doublet信号的影响，给出了参数的参考值。（4）基于SOA中XGM效应，提出了一种新颖的UWB脉冲波形调制（PSM）方案，该方案具有结构简单、不需要色散介质引入时间差和易于控制等优点。利用OptiSystem软件对该方案进行了仿真研究，研究了脉冲宽度、光源功率、光源波长、调制速率和SOA注入电流对超宽带PSM信号的影响，分析了PSM信号在光纤中的传输特性。（5）基于SOA提出了一种多功能UWB脉冲调制方案，可以通过简单的预编码实现PSM、脉冲幅度调制（PAM）和极性调制（BPM）。利用OptiSystem软件对该方案进行了仿真研究，研究了光源功率、SOA注入电流和光源波长对产生的超宽带PSM、PAM和BPM调制信号的影响，分析了超宽带调制信号在光纤中的传输特性。