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借助光纤的宽带和低损优势、扩展移动通信系统的带宽和容量是光载无线技术的核心思路，也是下一代无线通信技术的演进趋势。其中，利用光学方法对微波信号在光域直接进行倍频，以获得更高载频的微波信号是突破微波信号产生的有效方法之一。 本文对空域的Talbot效应、频域的Talbot效应做了简单的介绍。介绍了时域Talbot效应引入色散的三种方式。重点从脉冲序列的光谱受色散的变化这一角度分析了时域Talbot效应的原理，对光纤中时域Talbot效应的理论进行了推导。并结合时域中几个关键点的光谱中各谱线的相对相位关系在经过色散介质前后的变化，详细分析了光脉冲序列在自成像、二倍频、四倍频的过程。在仿真中实现了10GHz的重频脉冲序列到20GHz、40GHz、80GHz、160GHz的整数倍的倍频仿真，和到15GHz的分数倍倍频的仿真，对倍频前后脉冲序列的时域波形和光谱进行了分析。之后，对脉冲宽度和色散的偏差对倍频后脉冲序列的质量影响进行了分析。通过相同脉冲宽度的不同形状的脉冲序列的仿真发现了倍频后脉冲的质量和输入脉冲的形状有关。即当脉冲的底较宽时，倍频后相邻脉冲的基座出现交叠而影响倍频质量。通过分析光谱中各谱线的相对相位受色散偏差的影响，发现三阶色散将会对光谱较宽的脉冲序列倍频影响较大。在实验中用扫频法测得单模光纤的群速度色散参量的准确值。实验用的光源为产生重复频率为9.9519GHz的光脉冲序列的锁模激光器。分别分析了光脉冲序列在通过20.675km和25.284km的单模光纤后的时域图，并用仿真软件对实验进行了对照分析，得到和实验结果吻合的仿真结果。25.284km的单模光纤作为色散介质实现了脉冲重频的三倍频，倍频后脉冲序列的质量很好。20.675km的单模光纤实现了脉冲重频的十五倍频，倍频后脉冲序列的质量较差，用仿真软件分析得出十五倍频后脉冲序列质量较差的原因是光纤引入的色散不是倍频的最佳色散值。