距离是用于表征空间两点相隔的长度的几何量;其精确测量在基础科学研究;工程技术及空间工程领域中有着极为重要的意义。与传统激光测距光源相比;飞秒激光频率梳具有独特的优势;其在时域;频域和空间域中都能形成一把极精密的尺子;集飞行时间测量和干涉测量于一体;可以实现大量程;高精度绝对距离测量。自从将飞秒激光频率应用于测距研究以来;距离测量领域已经取得了革命性的进展。本论文围绕飞秒激光频率梳精密测距关键技术进行了一系列理论和实验研究;论文主要内容概括如下：　　(1);阐述了飞秒激光频率梳的原理;并介绍了其频率锁定技术。在此基础上;详细讨论了基于不同测量原理的飞秒激光频率测距技术;并对比了不同测距技术的优缺点。　　(2);设计并实现了不同结构和运转模式的锁模光纤飞秒激光器：基于混合锁模机制设计并实现了双向运转的飞秒锁模激光器;其在顺时针方向和逆时针方向可以同时输出飞秒脉冲;通过优化掺饵光纤的长度调节激光器的增益谱;使激光器在1530;nm;和1560;nm;附近具有相同的增益系数;实现了自启动双波长运转的飞秒锁模激光器;设计并实现了自启动全保偏的掺铒光纤飞秒锁模激光器;并利用频率锁定技术对激光器的重频和载波包络偏移频率进行了锁定。　　(3);基于脉冲的时域传输模型;推导了双光梳干涉测距信号的解析表达式并建立了双光梳干涉测距系统理论模型。在此基础上;研究了频率梳系统重频;重频差;载波包络偏移频率;相位噪声等参数以及空气色散与测距误差之间的关系。在实验室环境下;以两台全保偏掺铒光纤锁模激光器为光源搭建了双光梳干涉测距系统并进行了距离测量实验;实验结果验证了理论模型的有效性。　　(4);基于双光梳测距系统理论模型;提出并验证了一种基于光纤布拉格光栅的相位校正方法;利用不同波长的光纤布拉格光栅同时进行双通道测量;校正了因相位噪声造成的互相关信号畸变并实现了信号重构。　　(5);基于飞秒激光光谱分辨干涉测距理论;提出使用小波变换替代傅里叶变换进行频域干涉信号的相位信息还原;消除了傅里叶变换中由滤波器窗口选择产生的不确定性;并简化了计算过程;提高了相位还原结果的准确性。基于该方法分别进行了仿真验证和测距实验;实验结果表明小波变换能够作为一种精确的相位还原方法应用于实际频域干涉的相位还原。