微波光子器件的频率响应(包括幅度响应和相位响应),是表征其光-电/电-光转换效率及幅度和延时响应特性的关键参数,是其研制、生产和应用中必测的参数。随着微波光子信息设备和系统的不断成熟及在光信息系统和国防装备中的广泛应用,对微波光子器件进行“超高分辨率”、“大带宽”和“高精度”的测量已成为高性能微波光子信息系统研制和生产的关键。传统的光-电/电-光矢量分析方法测量分辨率低、精确度低,难以满足当前及未来高性能微波光子系统的测试需求。因此,亟需开展超高分辨率光-电/电-光矢量分析研究,以实现对高速光电探测器和电光调制器等微波光子器件频率响应的测量。本文提出了基于微波光子技术的超高分辨率光-电/电-光矢量分析方法,实现了高速光电探测器、高速相位调制器的矢量分析。具体研究工作如下:针对光-电器件高分辨率矢量分析的难题,提出了基于载波移频双边带调制的高速光-电器件矢量分析方法。待测光-电器件接收光功率已知的移频光载波和抑制载波双边带信号并转换为光电流;提取并测量所需频率处光电流的功率,而后根据光电探测器响应度定义推演获得待测光-电器件传输函数。该方法不仅可测得传统高速光电探测器的频率响应,还能测光相干接收机的频率响应。受益于高精细微波频率扫描,理论上频率分辨率可达亚Hz量级。实验精确测得了高速光电探测器和高速光相干接收机的频率响应,频率分辨率为10 MHz,测量范围为10MHz~50GHz。针对相位调制器高分辨率矢量分析的难题,提出了基于高精度相位调制-强度调制(PM-IM)转换技术的相位调制器矢量分析方法。采用PM-IM转换器将待测相位调制器输出的相位调制信号转换为强度调制信号,测得系统的联合传输函数;而后,移除PM-IM转换器传输函数与光电探测传输函数,即可解算得到待测相位调制器的传输函数。理论上,测量分辨率可达亚Hz量级。实验中,精确测得了商用高速相位调制器的幅相响应,频率分辨率为10 MHz,测量范围10 MHz~42GHz。为了提升动态范围,提出了基于受激布里渊散射的高速相位调制器频率响应测试方法,实验测量结果与传统光谱测量方法测试结果一致,频率分辨率为5 MHz,测量范围10 MHz~50GHz。