光学注入锁定是一门应用非常广泛的技术,利用该技术可以对窄线宽低功率的激光器进行相位同步,从而得到较高功率的窄线宽激光。该技术目前已发展成为一种非常成熟的技术,但是近年来由于多模相干光源的发展,利用多模相干光源作为主激光器注入到半导体激光器成为一个新的研究热点,展示出一些新的应用和新的动力学机制。光频梳是由等频率间隔、相对相位固定的大量模式组成,被广泛应用于光频率计量、微波产生、光通信以及光频率合成等领域。然而,这些应用可能会受到许多冗余模式的影响,因此将单个模式分开,并将其放大到合理的功率水平,能极大地扩展光频梳的应用范围。另外,多模相干光学注入锁定还能产生非常丰富的非线性过程,强光学注入锁定能对光谱进行展宽或者产生激光混沌行为。在本文中,利用数值模拟方法对多模相干光注入锁定进行研究,主要工作是:1、对光频梳注入锁定半导体激光器进行模式选择与放大的噪声进行了数值研究,这里的噪声包含剩余边模以及冗余噪声。结果表明,冗余噪声可以通过剩余边模之间的干涉和由光学相位中的周期强度产生的阿诺德舌形区内的共振引入,这会极大降低光谱纯度,同时也讨论了剩余边模抑制以及相位噪声方差对梳模式间隔、注入功率、线宽增强因子和频率失谐的依赖性,有助于低噪声系统的设计和应用。2、通过数值模拟对双频激光器注入锁定半导体激光器产生光频梳进行研究。由于有源半导体增益介质中的四波混频效应,拍频信号可以有效地转换为光频梳。通过锁定弛豫振荡以及补偿增益的不对称性可以得到低噪声的类高斯脉冲,模拟同时也表明通过对拍频频率、注入功率、线宽增强因子、频率失谐以及弛豫振荡强度等参数的改变,最终可以产生脉冲宽度在30 ps以下,梳模式间隔在GHz的脉冲序列。双频激光注入锁定技术可以在拓宽光谱的同时对输出光功率进行放大,其光谱可通过非线性波导进行进一步展宽。