随着光通信系统容量的飞速提升,波分复用技术的广泛应用,传统电采样方案不能满足高速宽带光通信系统的需求。全光采样技术对光信号速率透明的测量优势受到极大的重视和深入的研究。采样脉冲光源是全光采样硬件系统中的关键部分,决定了光信号测量的波长范围和精度。因此研究稳定可靠并能对多波长光信号进行全光采样的采样脉冲光源是全光采样技术研究中的核心内容之一。目前普遍采用波长可调谐的锁模脉冲激光器来实现多波长信号的全光采样,但此方案波长调谐范围和测量波长范围有限,采样激光器实现较复杂。论文着眼于面向全光采样应用全光纤型超连续谱光源的研发。产生重复频率达到114.213 MHz,10 dB光谱宽度超过500 nm的超连续谱,并将其应用于全光采样功能样机。论文研究内容包括:(1)按照全光纤超连续谱光源对种子激光器的要求,研究了耗散孤子脉冲被动锁模光纤激光器。通过理论和实验结合产生耗散孤子脉冲,研究其矢量特性,发现啁啾能够在腔外调控高阶孤子脉冲形状。(2)针对全光纤型超连续谱的设计指标,按照种子源、放大、压缩、产生超连续谱四步完成了超连续谱光源的开发。通过系统优化,产生超连续谱光源脉冲重复频率超过100 MHz,10 dB光谱宽度超过500 nm。在满足全光采样应用的同时,提高了全光纤超连续谱的相干性和光谱平坦度。(3)利用开发的超连续谱作为采样光源,对400 Gbps PDM-16QAM和多波长4×128Gbps PDM-QPSK光信号进行全光采样。对PDM-16QAM信号数字信号处理流程和算法进行了分析,并离线完成了光信号的星座图恢复。