采用光子学技术实现模一数(A/D)转换，可克服电子瓶颈的限制，大幅度提高采样率，满足宇宙探测、超宽带雷达等应用需求。研究了基于光纤的高速光A/D转换系统，针对被动锁模光纤激光器重复频率低的不足，提出了采用波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)相结合来提高采样脉冲频率的方法，阐述其关键技术，实现了83.97 Gs/s高速时间一波长交织光采样脉冲;分析了光纤色散对时钟抖动、进而对系统有效比特数的影响，给出了模拟计算结果;提出了减少色散影响的方法，通过自行研制的高精度机械式微拉伸器进行了色散补偿。实验结果验证了其有效性。