微波源，尤其是毫米波源，其相位噪声、频率稳定性、调谐范围等性能的优劣对于雷达、电子战、通信等微波系统的性能具有重要的影响。然而，现有的固态毫米波振荡器的工艺水平难以实现40GHz以上的性能良好的毫米波振荡源。而光生毫米波能避开复杂的半导体工艺，成为实现高性能毫米波源的有效技术手段。因此光生毫米波比现有的毫米波产生机制具有独特的优点、潜力和重大的应用价值。本文首先对国内外光生微波、毫米波技术方案进行了研究，然后决定采用光电振荡器来产生微波／毫米波。在这些光学技术中采用光电振荡器结构实现超低相位噪声的微波振荡源具有明显优势：超低相位噪声、宽可调谐特性等。本文从光电振荡器的振荡阈值、电光调制器响应函数的线性化、振荡频率和幅度、频谱以及噪声信号比等方面阐述了光电振荡器的基本理论。然后分别应用了不同长度的光纤和不同中心频率的滤波器，进行了单环光电振荡器的实验研究，在225MHz，600MHz以及4.1GHz等频段产生了高质量的微波信号。其中采用900m长光纤的振荡器获得了4.1GHz的中心频率，在1kHz频偏处的相位噪声约为-100dBc／Hz，在10kHz频偏处的相位噪声为-122dBc／Hz，边模抑制比高于81dB的微波信号。并对振荡器的环路增益和寄生振荡、模式间距和跳模的关系进行了研究。然后对振荡器的相位噪声特性、频率稳定性以及可调谐特性也进行了研究。本文最后阐述了双环光电振荡器的基本理论，然后对双环结构的振荡器进行了仿真分析，并对其进行了实验研究，分析了振荡器双环功率分束比和环路的长度对振荡器的相位噪声，边模抑制比的影响。在双环实验中，采用305m的短环和907m长环得到4.1GHz中心频率的相位噪声和单环振荡器相同，边模抑制比优于95dB，比单环光电振荡器提高了10多dB。