噪声发生器在通信、传感、军事等领域都有着重要的应用和广阔前景,因此对高频段的噪声发生器的研究有着重大的现实意义,这已经成为当前研究的一个热点。其中,提高其噪声功率谱的平坦度是研究工作中的一个重点。对于电学方法产生噪声主要受电子设备带宽的制约,高频段的噪声发生器研制难度大。而相比于电学,利用光学的方法产生宽带平坦的毫米波噪声有很大的潜力,基于光学的拍频技术可产生目标频率的毫米波单频信号,利用此方法可应用于产生高频的毫米波噪声信号,但产生的噪声平坦度不理想成为新的问题。本文基于光子学的方法,结合游标原理,提出利用游标式梳状光拍频的Veriner效应产生宽带平坦毫米波噪声的方法。本文的主要研究内容如下:（1）对基于光子学产生高频毫米波噪声信号进行了理论分析。根据光谱自相关运算实现光谱到频谱的映射,分析光谱线宽和中心波长对噪声频谱的影响。结合拍频理论,提出基于Vernier效应产生宽带平坦毫米波噪声的方法,从理论分析使用游标式梳状光拍频产生平坦噪声的合理性,并通过数值仿真进行验证。（2）根据理论分析与数值仿真结果,采用两束游标式的多模混沌光拍频产生宽带平坦的毫米波噪声。在实验上,将两束模式间隔不同的游标式多模混沌光耦合到光电探测器进行拍频,从而产生电噪声信号,在实验上实现了0-50 GHz范围内平坦度为±1.45 d B的噪声,超噪比大于39 d B。同时利用VPI光学仿真软件仿真分析了基于游标式多模混沌光拍频的Vernier效应产生平坦噪声的机理。（3）在上面研究中,由于激光器的模式间隔受限于腔长,理论上通过游标效应产生的噪声很难产生更高的频率。因此,提出基于梳状滤波拍频的Vernier效应产生高频的毫米波噪声。通过数值仿真选取合适的梳状光主尺和游标尺大小,在毫米波段（30GHz-300 GHz）产生平坦的噪声谱。在实验上,利用可编程光学滤波器对非相干光源（SLD）进行梳状滤波,产生模式间隔可控的游标式梳状光,利用高速光电探测器,在频率范围为130 GHz-170 GHz和280 GHz-380 GHz分别产生平坦度为±2.25 d B和±3.1 d B的毫米波噪声,超噪比大于28 d B和18 d B。论文工作为高平坦度、高带宽、高超噪比的噪声发生器的制作与研究提供了新的思路,为噪声发生器的研制和开发利用奠定了基础。