固体中规则排列的原子构成稳定的晶格结构,电子能级受晶格周期势场的作用形成能带。利用能带结构或在其中引入电场或磁场,人们可以灵活地控制电子在晶格中的运动。与固体晶格类似,借助介质折射率的周期分布,可以构建光子晶格,并产生光子能带结构,在其中引入等效电场或磁场,能够实现许多新颖的光学现象,包括离散衍射、离散泰伯自成像效应、布洛赫振荡和动态局域等。这些现象在高分辨率成像、光通信和全光信息处理等领域具有广泛的应用前景。空间光子晶格的概念也可以拓展到时间、频率、模式和轨道角动量等合成维度空间。例如,动态调制光波导可用于构建频域光子晶格,光波频率呈离散周期分布;借助长度略微不同的双光纤环路可实现时域光子晶格,光波脉冲的时序分布也是周期的。合成维度光子晶格的构建突破了空间几何维度对系统维度的制约,使得人们可以在易于实现的低维空间结构中研究高维度空间物理。此外,在合成维度中的光子调控更加方便易行,在其中能引入在空间结构中难以实现的调控手段,如动态变化的增益损耗、势场等。将时变的外加调制应用到时域光子晶格中,能够为脉冲调控开辟全新的途径。本文致力于时域光子晶格中光脉冲的传播与调控研究,探讨了周期脉冲序列在无源时域光子晶格中的泰伯自成像效应,利用动态变化的增益损耗引入了宇称-时间对称性,讨论了增益损耗对泰伯自成像过程的调控作用。此外,借助动态变化的相位调制,实现了时变的等效矢势场和电场,并将等效矢势和电场用在了对波包演化特性的调控。主要研究成果如下:（1）理论研究了周期脉冲序列在时域光子晶格中的泰伯自成像效应。我们发现只有当入射脉冲序列的周期是1、2或4倍环路时延差时,才能够观察到泰伯效应,对应的成像周期即泰伯距离分别为环路平均时延的8、8和24倍。通过调节耦合器分光比或对入射脉冲序列施加线性相位调制,可以实现对泰伯距离的调控。进一步地,将多个脉冲序列入射到时域光子晶格中,能将支持泰伯自成像的入射周期拓展为原先的分数倍。该研究为实现脉冲序列自成像提供了新的途径,在高重频光时钟信号产生、时域隐身和无源光放大等领域具有广泛的应用前景。（2）利用时变的增益损耗构建了宇称-时间对称时域光子晶格,研究了宇称-时间对称相和宇称-时间对称破缺相中周期脉冲序列的泰伯自成像效应。我们发现,仅当输入脉冲序列的周期为2或4倍环路时延差时,才能实现泰伯自成像。通过控制增益、损耗或者对入射脉冲序列施加线性相位调制,可以对泰伯距离进行调控。此外,我们还讨论了宇称-时间对称泰伯效应的能量振荡现象,该现象能应用于可调谐光放大。（3）借助动态变化的相位调制构造了光子等效电场,探讨了等效交变电场和直流电场对波包演化的调控作用。在两光纤环路中引入大小相反的时变相位调制,能够模拟电子在矢势场中获得的非互易相位,进而可构造时变的光子等效矢势和电场。在交变电场下,波包可沿着特定方向无衍射地传播,通过改变电场幅值,我们等效地实现了对能带的操控,从而调控了波包的传播方向。然后观测了交变电场下的一至五阶动态局域效应,发现高阶动态局域具有更强的局域性和鲁棒性。接着,我们同时构建了交变和直流电场,当直流电场大小为交变电场角频率的整数倍时,同样可以观测到波包的无衍射传播和动态局域,此时无衍射传播的方向会得到拓展。在直流电场上引入微小失谐量,实现了布洛赫超振荡,并发现其振荡幅值和周期与失谐量成反比。等效电场的构造为脉冲调控提供了新的思路,在可调光延迟线领域具有潜在的应用价值。（4）分析了等效电场下的朗道-齐纳隧穿效应。在交变电场下,波包在单个交变周期内发生多次朗道-齐纳隧穿,且隧穿的位置是非均匀分布的。通过提高交变电场的幅值,不仅可以增加隧穿的次数,还可以增大每次隧穿的隧穿几率。交变电场下的朗道-齐纳隧穿具有阈值性,并且该阈值是与布洛赫动量相关的。然后,我们构造了等效直流-交变电场,借助交变电场的幅值和相位,能够在维持波包演化轨迹的前提下有效调控隧穿几率。该研究在可调分束器领域具有重要的应用前景。