与传统的微波振荡器相比,光电振荡器(OEO)利用调制器和光纤的低损耗等特性将连续光转换为频率稳定的、高频谱纯度的、低相位噪声的微波信号。由于OEO拥有着如此多的优点,所以在现代的应用越来越广泛。木文是针对OEO展开研究的,为了获得高品质、高频谱纯度的微波信号,研究了一种基于相位调制器和垂直腔面发生激光器的可调谐OEO：同时为了更好的研究OEO所产生的信号,建立模型详细分析了其频谱稳定性。(1)针对OEO的工作原理和结构以及性能指标进行了详尽的分析研究,介绍了目前常用的OEO的结构和性能,并比较了各种方式产生微波信号的优点和不足。研究表明频谱稳定性和相位噪声对OEO所产生的微波信号的影响比较大。(2)研究了一种基于相位调制器和垂直腔面发生激光器的可调谐OEO,对其进行了详尽的理论分析和数值仿真验证。该方案利用相位调制器实现相位调制,将调制的光信号反馈注入到垂直腔面发射激光器(VCSEL)内,VCSEL相当于一个相移器,在小信号调制情况下,当调制信号的一个边带处于VCSEL的边模频率处,该边带会发生相移,从而打破两个边带之间的平衡,实现相位调制到强度调制的转换,产生微波信号。该种结构的OEO的最大特点是,利用VCSEL构成一个窄带相移器。利用该窄带相移器对相位调信号的一个一阶边带实施180度相移,进而实现相位调制到强度调制的转换。同时,通过改变VCSEL的驱动电流可以实现VCSEL边模位置的改变,基于此可以实现OEO的频率可调谐输出,其调谐范围可以达到40GHz以上。(3)研究了OEO的非线性动态频谱稳定性,建立一个简单的OEO系统模型,先简单的分析了系统结构中几个器件的作用,然后理论分析了OEO在时间-频率上可以实现稳定的振荡,并得到稳定的微波信号。我们使用一种非线性动力学方法去研究作为超纯信号发生器的OEO的确定特征,然而,我们可以看到非线性仍然影响微波包络的各种动态,因此引起振荡器带宽的不稳定。从一个全微积分模式出发,我们使用多时间切割的方式为微波的各种缓慢变化的复杂的包络建立一个不同时延的方程。然后,研究出了对应的固定的解决方案,作为反馈增益的函数的振幅和相位的稳定性也被详细的研究了。可以确定这是分岔现象,特别是,可以证明当增益大于某个临界值产生的微波信号变得不稳定