摘要：时间透镜被广泛的应用于时间成像、光通信、光信号检测以及光信号处理等领域,已成为光信息技术领域的研究热点之一。利用以时间透镜为关键器件的时间成像系统可以实现超短光脉冲的产生,而利用时间透镜组成时间傅里叶系统可以进行信号检测和处理。因此,时间透镜在光脉冲压缩和傅里叶变换方面具有广泛的应用前景。实现时间透镜常用的方法有四种,其中基于电光相位调制的时间透镜实现最为简单,且参数调节灵活,性能稳定,因此,本文利用基于电光相位调制的时间透镜组成时间成像系统和时间傅里叶变换系统,进行了一系列理论和仿真研究。基于电光相位调制的时间透镜使用余弦电压调制来近似二次相位调制,因此,它存在着一定的孔径限制。为了优化时间透镜的性能,本文提出了两种增大基于电光相位调制时间透镜孔径的方法,参数调制法和正电压法,分别推导出两种方法的实现原理,并结合时间透镜在光脉冲压缩中的应用,利用仿真实验验证了这两种方法的效果。另外,本文还利用基于电光相位调制的时间透镜实现了时间4-f系统,对其子模块时间2-f系统,即傅里叶变换系统进行了色散选取分析,指出色散选取要求在色散极限值以内以保证系统性能,并且不宜过小,以免对调制电压产生过高需求。最后,通过对4-f系统进行功能仿真,进一步研究了时间4-f系统在光信号脉冲处理中的优越性能。研究结果表明,利用基于电光相位调制的时间透镜可以有效地对光信号进行压缩以及傅里叶变换,因此,它在时间成像、光信号处理等领域具有广泛的应用价值。