光学频率梳在光通信、光谱学等领域有广泛的应用。平坦度是光学频率梳重要的性能指标。使用级联相位调制器和强度调制器产生光学频率梳的方法，是让叠加的谐波驱动调制器，通过调节驱动电信号的幅度和相位以及强度调制器的偏置电压，可以实现平坦度好的光学频率梳。首先，建立光学频率梳的优化问题模型，通过差分进化算法得到上述各个参数，并得到在不同叠加微波驱动信号下的平坦光学频率梳。其次，固定某一微波驱动信号的相位，在同一优化问题下使用同样方法得到微波驱动信号的其他参数，并分析生成的平坦光学频率梳性能。最后，搭建实验系统，根据仿真得到的优化参数确定实验参数，并得到相应的光学频率梳。研究表明，当采用基频和三次谐波驱动相位调制器、采用四次谐波驱动强度调制器时，可以产生13根谱线的光学频率梳，仿真和实验时的平坦度分别为0.27 dB和0.83 dB。当采用基频、三次谐波和五次谐波同时驱动相位调制器和强度调制器时，可以产生19根谱线的光学频率梳，仿真显示其平坦度为0.56 dB。以上仿真和实验结果证明了所提方法的可行性和鲁棒性。

为消除体相位调制器工作过程中热效应对偏振调制测距精度的影响，提出了利用波导式相位调制器替代体相位调制器的全光纤波导式偏振调制测距方法。对波导式偏振调制测距系统进行原理分析，利用琼斯矩阵得出传输过程中测量光偏振态的变化规律，建立调制信号频率、偏振光强度与被测距离的函数关系。然后，进行了直波导相位调制器特性测试，验证其半波电压随调制频率在3.5~7 V之间变化，正反电光响应一致性为-2%~3%。最后，构建波导式偏振调制测距系统装置并进行实验验证，重复性测试实验中测量平均误差为0.44 mm，测量重复性为0.54 mm，变距离实验中测量平均误差为0.39 mm。波导式偏振调制测距系统能够实现距离的有效测量，具有不产生热效应，结构简单等优点，在激光测距方面具有应用价值。

光学综合孔径成像技术的关键是解决共相位问题，子孔径之间的相位失调会严重影响成像质量，工程上一般要求调相精度达到光波段λ/10。本文采用压电陶瓷制备一种液体调相器，利用干涉法和数字图像处理技术实现对调相器相位的高精度检测。通过向压电陶瓷腔注入液体来制备调相器，利用干涉仪获得压电陶瓷液体调相器在不同电压下的干涉条纹并使用CCD记录，最后对这些干涉条纹图像进行数字图像处理，得到单个像素的条纹骨架，采用条纹标记法跟踪不同电压下骨架条纹的移动情况，并计算骨架条纹的像素移动量。实验结果表明，在0~30 V的电压下，压电陶瓷液体调相器的调相范围为0~3.325π，调节精度可以达到λ/40，并且在电压区间内调相的线性度良好，满足光学综合孔径中单个子镜的相位调制精度要求。