由于在雷达、传感器、信号处理等方面的重要应用,微波任意波形的产生与控制备受关注。通常,微波任意波形的产生是在电域内实现的,但由于电子瓶颈的存在,导致产生的波形带宽受到很大限制而无法满足现代通信系统的需求。而光子技术具有大带宽、低损耗、抗电磁干扰能力强等优点,可以很好地解决电子技术带宽受限的问题。基于此,光学任意波形产生技术应运而生。本论文介绍了几种主要的光生任意波形方法,着重分析时域合成和频域合成及其各自的优缺点。以两种方法为基础,结合外调制技术,研究简单便捷地产生高质量微波任意波形的方法,特别是较为复杂的锯齿波脉冲和抛物线脉冲的产生,具体完成了以下工作:提出了基于时-频综合法的锯齿脉冲发生器。本方案中,利用马赫曾德尔调制器的偏振敏感特性,通过调整入射光的偏振态,可使光载波和调制边带分别存在于两个正交的偏振态上。因此,可以在两个正交的偏振方向上独立地进行操纵得到所需要的谐波。将在这两个偏振态上得到的光包络叠加在一起,可以在时域上得到锯齿波波形。此结构只需一个调制器与一个光源,并且在实验中得到了良好的3、5、8GHz的正反锯齿波脉冲。提出了基于马赫曾德尔调制器传输特性的抛物线脉冲发生器。本方案中,充分利用了马赫曾德尔调制器的传输特性和调制特性。数学上,抛物线本质上是一个二次函数,当自变量趋近于零时,正弦的平方函数和二次函数是等价的。因此,正弦平方函数的峰或谷的中心小区域可以看作是抛物线。而马赫曾德尔调制器的透射率函数恰好是一个正弦平方函数,当用线性信号对其进行驱动时,可将透射率曲线线性地映射到时域。因此,利用电压较小的三角信号驱动偏置在最大传输点或最小传输点附近的调制器,可以得到与驱动信号频率相同的抛物线脉冲。此外,其他条件不变,当调制器恰好偏置在最大传输点或最小传输点时,可产生倍频于驱动信号的抛物线脉冲。