光学锁相环（OPLL）利用电反馈实现对光信号频率和相位的控制,该技术不仅可以抑制激光器的相位噪声,增强激光的相干性,而且可以实现光信号的同步解调和接收,因此在光纤及激光相干通信、光信号处理、相干光测量等领域得到广泛的应用。本论文结合具体实用背景,对双光梳锁相及其应用进行了研究,研究工作主要包括理论和应用两部分。在理论方面,首先介绍了课题的研究背景和意义,主要就光学锁相环技术在光纤和激光相干通信两个方面的应用进行了深入讨论。然后介绍了光频率梳的应用背景以及主要产生方法,着重介绍了:基于级联光调制的光频梳生成、基于锁模激光器光频梳生成、基于循环频移的光频梳生成以及基于微谐振腔的光频梳生成,并比较了各自的优缺点。最后对光学锁相环进行了理论建模,分析了影响光学锁相环主要性能指标的各项参数及其关键器件,设计并实现了500M外差锁相环。在应用方面,首先介绍了下变频的背景、意义及其研究现状,针对面临的关键问题,提出了基于锁相双光梳的多通道并行下变频方法,分析了其关键技术。在实验上,首先生成了两个级联光调制的光频梳,在此基础上,利用设计的外差光锁相环,实现了两个光频梳之间的相位锁定。基于该锁相双光梳,实现了DC-11.3GHz的宽带射频信号的5个通道并行下变频,下变频后所得中频信号在1kHz处相位噪声优于-75 dBc Hz,无杂散动态范围为94.15dB Hz^2/3,通道内对镜像抑制优于24dB。实验验证了基于锁相双光梳多通道下变频方法的可行性。