电光强度调制器和光电探测器作为典型的外调制光发射和光接收器件，一直以来是光纤通信系统中的核心器件。近年来，随着高速光纤通信系统的发展，对器件的带宽和速率也提出了更高的要求。对于超高带宽器件小信号频率响应的测量，传统的微波矢量网络分析仪扫频测试方法存在一定局限性。本论文主要围绕高速电光强度调制器和光电探测器的新型频率响应测试方法开展研究工作。　　 首先，我们研制了基于LiNbO3电光强度调制器的外调制宽带光源，3dB调制带宽达到40GHz，为器件宽带频率响应测试方法的研究奠定了基础。在此基础上，我们对LiNbO3电光强度调制器的小信号功率测试法进行了全面的研究。传统的网络分析仪扫频测试离不开高速光电探测器的帮助，而该方法利用调制器电光响应的非线性性，使用低速的探测器就能获得高速调制器的频响特性，摆脱了光发射器件对高速光接收器件的依赖。提出了改进的新型小信号功率测试系统，系统地分析了可能影响测试结果的主要误差来源，并对系统中关键器件进行校准。实验证明该系统简单易行、精度高。　　 对于电吸收调制器，鲜有相关新型频率响应测试方法的报道。本文从电吸收调制器频率响应原理出发，将小信号功率测试法拓展运用于电吸收调制器。从电吸收调制器光电频率响应理论公式的推导，提出电吸收调制器的小信号功率测试法，并给出测试系统，实验验证了该方法的准确性。　　 高速光电探测器的潜在性能决定于其本征响应。本文提出了从不同反向偏置电压下的频率响应特性提取光电探测器本征响应的扣除法，在获得本征响应的同时可以提取探测器内在结构的相关物理参数。　　 此外，针对正在兴起并逐渐成熟的10Gbps光通信市场，我们还研制了10Gbps可插拔光收发一体模块XFP样机。测试结果表明样机符合多源协议(MSA)和OC-192/STM-64规范。