高质量的微波信号产生对宽带无线接入网络、软件定义无线电系统和雷达系统至关重要。目前,数十吉赫兹频率的微波信号的产生对传统电子技术仍然是一个挑战。光学方法生成微波信号具有很大的潜力。基于双波长拍频的光外差法,频率可调但频谱纯度不高。基于外调制器倍频的方法具有频率可调、频谱纯度高和系统稳定性好等优点是一个极具吸引力的解决方案。光学倍频的实现也可以通过使用像非线性光纤或半导体光放大器这一类的非线性器件获得。本文研究了基于高非线性光纤中的四波混频效应的光学微波倍频技术。四波混频是三阶非线性效应,具有高速且对数据信号格式透明的优点有着非常广泛的应用。本文主要内容和结果如下。首先,本文介绍了光纤中四波混频效应的原理,并利用四波混频效应来实现微波信号的倍频和变频。介绍了在不考虑泵浦消耗和考虑泵浦消耗的前提下,近似的求解了四波混频的耦合模方程,得到了四波混频的增益谱和色散、光纤长度的关系;当考虑泵浦消耗时,能量随着光纤长度在泵浦波和信号波闲频波之间周期性的流动。当同时考虑简并和非简并四波混频时,光波的能量会在四个波之间流动。其次,利用Optisystem软件模拟仿真了微波信号的倍频和变频方案,利用四波混频效应成功的将30 GHz的微波信号6倍频到180 GHz,将5 GHz的微波信号12倍频到60 GHz。成功的实现了微波信号的6倍频和12倍频。最后,在微波变频方面,将30 GHz的高频变到了10 GHz的低频,并且在30 GHz载有数字信号的情况下实现了信号从30 GHz到10 GHz的低误码率传输。最后,搭建实验系统以验证微波信号频率转换方案。在倍频实验中获得了18GHZ(原始微波信号的6倍)和12 GHz的微波信号(原始微波信号的12倍)。在微波变频中,成功的把26 GHz的信号下变频到4 GHz。