光载射频(Radio-over-Fiber,RoF)技术可有效解决无线通信中的损耗、复杂度以及带宽限制等问题,在无线宽带接入网、相控阵天线、光学传感器和雷达等多个领域有着重要应用。光载微波、毫米波信号产生与传输技术也得到了深入研究。此外,光纤声波传感技术通过将声波信息转化为光信号的强度、相位、波长等信息,利用不同的光学解调技术完成声波信息的感知重建。光纤声波传感器凭借其高灵敏度、宽频谱响应、低干扰等特点在国防安全、工业工程、医疗卫生等领域发挥着巨大的作用。本文主要研究光纤信号处理相关技术,以RoF链路为研究背景提出一种基于射频(Radio Frequency,RF)调制电压控制的单马赫曾德尔调制器(Mach Zendel Modulator,MZM)新型RF信号生成方法,并提出基于概率整形的智能波段选择自适应光载射频通信方案,以光纤传感器为研究背景提出一种基于π/2正交相位板的光纤声波传感器。本文主要完成内容和创新点如下:(1)提出一种RoF链路中基于RF调制电压控制的单MZM新型RF信号生成方法,并通过仿真验证该RF信号生成方案的可行性。(2)提出一种基于概率整形的智能波段选择自适应RoF通信方案。仿真结果表明,该方案在规避同频干扰的情况下可有效降低误码率。(3)提出一种基于π/2正交相位板的光纤声波传感器,建立光纤声波传感器振动膜的频率响应特性曲线,研究了基于π/2正交相位板的光纤声波传感研制方法。仿真与实验结果表明,本文提出的光纤声学传感器具有很高的灵敏度。(4)研究了短腔长干涉技术低温度交叉干扰方法基本原理,通过仿真和实验验证了本文提出的基于π/2正交相位板的低温度干扰光纤声学传感器具有温度自稳定机制。