非经典多模光场由于其结构的复杂性及量子关联性，使其在量子信息的并行传输、处理和存储，以及高精度量子测量方面有重要应用。锁模飞秒激光器产生的光学频率梳，拥有成千上万种频率成分，基于锁模飞秒脉冲激光器和同步泵浦光学参量振荡器，可以获得非经典光学频率梳。进一步，引入光场的空间自由度，将光学频率梳与空间高阶横模结合,可以获得具有时空多模特性的新型非经典光场。这种时空多模的非经典光场能同时实现波分复用和空分复用通信，从而极大的提高量子网络的信道容量。此外，这种时空多模的非经典光场也有望同时实现物理量的三维时空量子测量。　　围绕具有空间高阶横模特性的飞秒脉冲压缩态的产生，我们开展了相关理论和实验研究工作，本文的主要内容包括以下几个方面：　　1）阈值以下同步泵浦光学参量振荡器理论。首先对制备空间基模飞秒脉冲压缩态光场以及空间高阶横模飞秒脉冲压缩态光场的理论进行分析，并给出压缩度计算公式，其次比较了两种不同空间模式理论的区别，最后给出了最优化条件和压缩度关系，为制备光学频率梳空间高阶横模压缩态光场提供了理论指导。　　2）光学频率梳空间高阶模压缩态的实验产生。实验上锁模飞秒脉冲激光器输出的基频光，通过倍频器产生的倍频光泵浦Ⅰ类简并同步泵浦光学参量振荡器，当种子光为TEM00模时，获得了-1.5dB正交振幅压缩；种子光为TEM01模时，获得了-0.7dB的正交振幅压缩。