微波光子学是为了满足日益增长的信息需求而发展起来的交叉学科,其研究内容是通过光子技术来产生、处理、控制和分配微波信号。得益于光子技术的固有优势,微波光子技术具有传输损耗小、带宽大、抗电磁干扰能力强等特性。目前用微波光子学的方法已经实现了微波信号的产生、真延时、滤波(MPF)、移相、频率变换、任意波形产生、波束成形、频率测量、模数转换等功能。微波光子频率变换是微波光子信号处理中的重要环节。以光载无线(RoF)链路为例,中频信号在中心局通过与本振信号混频被上变频到无线传输频率。上变频的信号经光纤长距离传输到达基站,并在基站被探测、放大和滤波后由天线发送到用户单元。来自用户单元的射频信号由基站的天线接收并被转换到光域上,待传回中心局后被下变频为中频信号。相比传统的电子混频技术,微波光子频率变换技术具有带宽大、端口隔离度高、抗电磁干扰能力强等优势。本文围绕超外差接收机中存在的镜像干扰问题开展了微波光子镜像抑制频率变换技术的研究,以下是本文工作的总结:(1)对本文研究涉及到的关键器件和理论进行了介绍。通过数学推导建立了铌酸锂调制器的理论模型,介绍了电光调制和光电探测过程的原理,并阐述了受激布里渊散射(SBS)的基本理论,为本文的研究工作奠定理论基础。(2)对基于SBS-MPF的镜像抑制下变频技术进行了理论分析和实验研究。此方案的关键在于利用SBS实现有用信号从相位调制格式到强度调制格式的转换,从而恢复出有用信号,同时镜像信号因为还保持着相位调制格式而被消除。分别从理论仿真和实验上验证了此方案的可行性,分析了泵浦光功率、马赫-曾德尔调制器的直流偏压对系统性能的影响,并测量了系统的工作频率范围、无杂散动态范围等性能指标。(3)基于硅基马赫-曾德尔干涉仪(MZI)和微环谐振腔(MRR)构建了一个具有镜像抑制能力的集成微波光子频率变换系统,并从理论和实验方面进行了研究。分析了MRR处于过耦合、临界耦合以及欠耦合状态时实现镜像抑制的原理,测试了6-24GHz范围内的射频信号下变频为1GHz的中频信号时的镜像抑制比和变频增益,并分析了影响变频增益的因素。