微波光子学是将光纤通信与微波通信相结合的交叉学科,它结合了两者的优点因此具有容量大、损耗低、抗电磁干扰、保密性良好等优点,但是微波光子链路受非线性影响较为严重,目前绝大部分研究聚焦于强度外调制以提高链路性能即提高链路增益、降低链路噪声系数、提高链路无杂散动态范围。本论文针对这三个主要的链路性能参数展开了研究:　　首先从理论上介绍了目前较为常用的三种微波光子链路:强度调制直接探测链路、相位调制干涉解调链路、相位调制相干探测链路,并对这三种链路的增益、噪声系数、无杂散动态范围等方面进行了详细的分析及对比。　　其次,提出了一种相位调制平衡探测的方法,并对该方法中链路的性能作了详细的分析。该方法是基于相位调制相干探测的改进技术,由于相干探测技术需要额外的本地振荡器,这必然会引入较强的相对强度噪声,而采用平衡探测的方法可以有效地减小这些噪声。由于相位调制的信号只是改变信号的相位而不改变强度,因而在接收端是不能被探测器直接探测,这就需要一种方法改变相位调制信号的强度。本文采用光纤Bragg光栅反射谱实现相位调制到强度调制的转换方法。由于光纤Bragg光栅对于不同频率波长的反射效率不同,相位调制的信号经过光纤Bragg光栅反射使得信号上、下两边带的强度不相等,这使得上、下两边带与载波拍频时不会相互抵消,因此可以被探测器直接探测。　　本文最后理论分析双并行调制器的工作原理,理论计算出双并行调制器消除三阶交调失真的偏置条件。搭建实验平台分别对普通马赫-曾德尔(MZM)调制链路和双平行调制链路进行实验,实验结果表明,普通MZM调制链路的线性动态范围在输入信号频率为1 GHz并且当调制电压为5 V时线性动态范围可达54 dB;普通MZM链路的无杂散动态范围可达23106 dB×Hz;双并行调制链路的无杂散动态可达113 dB×Hz2/3。