本文从激光器的发展及其应用开始介绍,引入了外腔半导体激光器在各个领域的广泛应用,及其在这些应用中激光稳频的重要性。对用于激光稳频的外腔半导体激光器的Littrow和Littman两种结构做了介绍。分析了激光频率的稳定度和复现性、激光频率稳定的理论模型、影响激光频率稳定的因素以及几种激光稳频方法的结构和原理,对实验系统中使用的飞秒光梳系统做了详细研究。提出了基于飞秒光梳的激光稳频的方法,波长为698nm的外腔半导体激光器和光梳系统输出的光进行拍频,使用光电探测器探测拍频信号,将光信号转换为电信号,进入电学系统,经过信号处理,通过对拍频信号进行快速数字采样,得到频率差的时域信号,再利用FPGA对时域信号进行FFT变换,寻找拍频的频率峰值,直接得到激光器相对于光梳梳齿的频率差,通过数字PID算法实现频率的锁定。实验上,搭建了698nm外腔半导体激光器和飞秒光梳的拍频光路,在电学部分设计制作了稳压电源、低噪声功率放大器、信号限幅电路、信号偏置电路,对数据采集卡和FPGA的参数选择做了分析说明,并将电学部分做成了一台FFT激光频率锁定控制器。最后,对698nm外腔半导体激光器进行了稳频实验,通过分析稳频系统拍频的数据,表明系统的秒级稳定度达到了约3.6×10^-11,达到了系统设计要求,该稳定度能够满足大部分实际应用的要求。