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射频（RF）信号的线性光传输属于模拟光链路（APL）的研究范畴,是微波光子学的核心问题。得益于光纤的超大带宽和超低损耗传输能力,RF信号线性光传输被认为是RF信号远距离传输的重要技术手段,得到军用雷达、远程天线、射电天文以及下一代无线通信等领域的高度关注。但是,传统的强度调制-直接检测（IM-DD）型和相位调制-相干检测（PM-CD）型APL的线性度和动态范围,分别受到发送端和接收端非线性转换函数的限制,严重阻碍了该技术的实际应用。大量的APL线性化传输方案被研究,但主要集中在对IM-DD型链路的发送端的线性化上。然而,PM-CD型链路固有的线性发送和无偏置需求特性,使其远端节点结构简单、更能适应恶劣的工作环境,被认为是最具应用潜力的RF信号光传输技术。但线性化光接收是其难点所在,主要包括两种技术途径,其一,基于数字信号处理技术的线性光接收,但其带宽和噪底受限于采样率和量化精度;其二,基于光锁相环的线性相干相位解调（LCPD）技术,由于LCPD是一种可以抑制各阶非线性杂散的“完全”的线性化技术,可支持多倍频程信号的线性接收,因此,成为当前的热点课题。超宽带光锁相是LCPD的核心难题,锁相带宽直接限定了系统可传输的信号带宽。近年来,国外采用光子集成技术,有效减小了环路延迟,实现了带宽达1.4GHz的光锁相,在300MHz处实现了无杂散动态范围（SFDR）达到125dB/Hz2/3的线性光接收。相对而言,国内对这一技术的研究,尚处于起步阶段,未见相关的实验研究报道。在这一背景下,本论文对LCPD技术进行了深入的理论分析和实验研究,对LCPD的结构进行了创新性改进,成功实现了基于复合光锁相的RF信号线性光传输,即相位调制-线性相干相位解调（PM-LCPD）链路,为LCPD技术的进一步研究和实用化奠定了良好的基础。在理论上,论文对LCPD的工作原理进行了理论分析和关键公式的推导,首次获得了PM-LCPD链路在开环和闭环条件下的增益、噪声系数、三阶截断点和SFDR的精确表达式,对PM-LCPD链路的设计与实现,具有重要的指导意义。在实验上,论文采用分立光电器件,设计构建了环路延迟约4.5ns的LCPD模块,实现了环路带宽近32MHz的光锁相。进一步采用复合光锁相方法,有效抑制了传输链路导致的噪声恶化问题,实现了有效传输距离5km,有效带宽内SFDR超过126dB/Hz2/3的RF信号线性光纤传输。