近年来,雷达、卫星通信、电子侦察对抗以及下一代宽带无线通信等领域呈现了向多功能一体化方向发展的趋势,要求工作带宽大、容量大、波形产生灵活、载频稳定度高且调谐灵活,而传统的电子系统很难满足这些需求。微波光子学是一门将微波和光学相融合的新兴学科,可以克服传统电子技术存在的问题。与传统的电子系统相比,微波光子技术具有通带带宽大、可重构性强、传输损耗小、重量轻、体积小、无电磁干扰等优点,基于微波光子学产生微波信号具有明显优势。本文针对微波本振信号及三角波和方波信号光学生成技术重点展开了研究,主要工作如下:1.提出并实验研究了基于相位调制器的可调谐二倍频光电振荡器的微波本振信号生成方案。相对于其他方案,该方案避免了直流漂移的问题,频率可调谐范围较大,相位噪声较低,结构简单。2.研究了一种基于内嵌强度调制器(IM)的Sagnac环与双平行马赫增德尔调制器(DP-MZM)级联的十二倍频微波本振信号生成方案。该方案大幅度提高了倍频因子,光载波和杂散谐波均得到有效抑制,可生成较纯净的微波甚至毫米波本振信号。3.研究了基于偏振复用马增调制器(PDM-MZM)的三角波和方波信号光学生成方案。该方案避免了任何滤波器的使用,结构简单,并利用平衡探测器(BPD)对其进行了改进,对改进后的方案分别进行了仿真和实验验证。BPD可以不依赖于调制指数将干扰频率分量差分相消,有效频率分量增强。4.提出并仿真研究了基于偏振复用马增调制器(PDM-MZM)和平衡探测器(BPD)的倍频三角波和方波信号光学生成方案。该方案可以生成二倍频的三角波和方波信号,提高了信号的重复频率,缩短了脉冲周期。BPD可将干扰的频率分量差分相消,有效频率分量增强,避免了倍频器和复杂调制器的使用。5.提出并仿真研究了基于IM和PDM-MZM级联的倍频三角波和方波信号光学生成方案。该方案利用偏振复用信号相互正交、互不干涉、在光电探测器中可以独立拍频的特点生成二倍频的三角波和方波信号,提高了信号的重复频率,缩短了脉冲周期,并且减少了电移相器的使用个数,降低了对调制指数的需求,避免了倍频器和复杂调制器的使用。6.提出并仿真研究了基于IM和内嵌IM的Sagnac环级联的倍频三角波和方波信号光学生成方案。该方案同上述方案具有相同的原理和优势,且相比于上述方案调制器简单,减少了直流偏压的个数。