随着现代光电信息技术在航空航天、雷达通信、仪器测量、电子对抗等领域中的广泛应用和迅速发展,对信号源的频率稳定度和频谱纯度提出了越来越高的要求,信号源的相位噪声测量在振荡器性能的研究和测试中发挥着越来越重要的作用。与传统的微波振荡器相比,光电振荡器利用调制器以及光纤低损耗的特性,不仅能将连续光转换为具有极低相位噪声的微波信号,同时也能输出频率稳定的光信号。本文首先针对光电振荡器的结构和工作原理以及性能指标进行了研究,介绍了目前常用的光电振荡器的结构和性能,结合光电振荡器技术的理论研究,详细分析了光电振荡器输出信号的频率稳定度和相位噪声特性,总结了现阶段光电振荡器的相位噪声测量的方法,并比较了各种方法的优势以及存在的不足。通过对光电振荡器技术的理论分析以及光电振荡器的相位噪声测量方法的研究,本文利用光电振荡器可以输出光、电两种信号的这一特性,提出了一种实用的光电振荡器的相位噪声测量技术,并给出了一个新的系统参数校准方法。该测量系统通过光纤延迟线将信号源的频率波动转换成相位波动,通过双平衡混频器将相位波动转换为基带频谱仪可测的电压波动,通过测量电压波动的功率谱密度以实现相位噪声测量；通过调节可变延迟线的时间延迟量以改变进入混频器中两路信号的相位差,获取相位与幅度曲线,计算出系统参数,实现系统参数校准。实验表明,本测量系统可以很好地测量光电振荡器输出的微波信号的相位噪声,且系统参数校准方法快速可靠,测量系统和校准方法结构简单,所需器件少,成本低,实用性强；不需频率参考源,可以测量工作在任意振荡频率的光电振荡器的相位噪声,提高了测量系统的使用范围。这些优势使得本文提出的方案可以在光电振荡器的相位噪声测量中推广使用。