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高速实时示波器在现代科学研究与国防领域有着广泛的应用，而限于电学器件的物理极限，传统电学示波器在增大带宽方面已很难做出突破，因此光采样超宽带示波器近年来受到越来要多的重视。光采样示波器有着可实现超大带宽、精度高、能够实时采样等优势，是未来高速示波器的发展方向。本文介绍了一种用于A/D转换的128Gs/s光采样时钟，讨论了生成这种采样时钟的方法，以及一种以其为基础的50GHz带宽光采样示波器。 论文的主要工作包括 1.对WDM/TDM结构进行了仿真，并模拟了采样脉冲的生成，讨论了波分复用的物理机制。 2.研究了高功率光脉冲在单模光纤中的传播过程，对高功率光脉冲在光纤中的各种非线性效应与色散效应进行了介绍、分析，并分三个部分讨论了系统当中的非线性效应管理。 3.对光采样示波器的性能进行了分析，确定了系统须达到的性能指标。