时间透镜在时域成像、光纤通信和光信息处理等各个方面都有广泛的应用。随着光信息技术的发展,人们对此产生了浓厚的兴趣并对此作了很多的研究。超短光脉冲的产生,光脉冲的压缩及成像都是当前时间透镜研究的重要课题。本文在详细讨论时间透镜的原理的基础上,通过对基于时间透镜的时域成像理论的分析,深入探讨了光脉冲在经过时间透镜后所受到的影响,并通过理论分析探讨了色散误差和相位调制的误差对系统的影响。最后,通过数值仿真和实验对理论进行了验证。本文的主要工作包括以下几个方面:1).通过深入调研国内外时间透镜在成像理论方面的研究现状及发展趋势,明确了时间透镜的工作原理及成像基础。发现基于时间透镜的时域成像技术能够把被测信号在时域和频域之间进行转换,同时可实现信号的压缩。这样可降低对仪器检测精度的要求,是比较理想的测试方法。2).构建实验模型,从实验的角度上对其进行验证,并通过理论推导分析实验模型中信号的传输过程。3).利用理论分析和数值仿真的方法对系统的色散和非线性进行分析。主要分析了高阶色散和非线性啁啾对系统的影响,同时通过数值仿真给出各个参数条件下的关系曲线,最后结合实验结果进行分析。对基于时间透镜的时域成像技术进行了数值分析和理论分析,并搭建了基本的实验系统,结果表明,利用时间透镜的原理来完成对光信号的频-时变换具有广泛的潜在应用价值。