微波振荡器是通信、测控、雷达、电子战等诸多系统的关键部件,其中相位噪声是表征振荡器性能的重要指标之一。光电振荡器(Optoelectronic Oscillator,OEO)作为一种新型振荡器,通过结合微波技术和光子技术,能够产生高达上百GHz频率的低相位噪声微波信号,极具研究价值和应用前景。在OEO相位噪声方面,世界各国的学者已经展开了深入的研究,也取得了较大的发展,但是还不完善,需要对OEO的相位噪声展开进一步的研究。本文主要对光电振荡器的相位噪声展开了研究。首先对微波光子领域的常用技术以及OEO相位噪声的研究现状进行了介绍,概述了 OEO的几种典型结构,将不同结构OEO的相位噪声特点进行了对比,同时给出了现有的主流OEO相位噪声理论模型,并分析了这些模型的不足之处。然后阐述了 OEO的理论模型,包括其阈值条件、振荡功率、相位噪声的产生机制以及频谱特性。结合上述理论基础,本文提出了 一个用于描述OEO相位噪声的综合模型。通过引入Leeson模型,对光电振荡器的经典Yao-Maleki模型进行了修正,重点验证了应用闪烁放大器的振荡器中,Leeson效应对应的两种典型的相噪分布。然后介绍OEO中器件的剩余相位噪声,紧接着通过推导延时环节以及带通滤波器的相位域传递函数,引入了 OEO的相位域模型,最后考虑到滤波器群延时与环路光纤延时量可比拟时,环路中光纤扰动对输出信号相噪的影响,建立了一个综合的OEO相噪模型。该模型不仅可以准确的给出OEO输出信号的近载频和远载频的相位噪声,而且形式简单,易于计算和仿真,最后,针对OEO高Q值和单模输出之间的矛盾,提出了 一种基于中频选频的OEO结构,首先阐述基于中频选频的光电振荡器的工作原理,然后给出本振相位噪声的传递关系,并且给出了中频带通滤波器带内群延时非理想情况下的本振相噪传递关系的仿真结果,并结合第3章中给出的OEO相位噪声的综合模型,给出了基于中频选频的光电振荡器相噪的仿真结果,最后通过实验验证该结构对输出振荡信号性能上的提升。