微波光子学是一门结合微波技术和光纤通信技术的新兴交叉学科,主要研究微波信号与光信号之间的相互转换和作用,在光域实现微波信号处理。随着通信技术的日益发展,相控阵雷达,阵列天线合成等应用对于频带和工作频率的需要越来越高,传统的微波通信已经难以满足实际需求。微波光子技术具有带宽大、传输损耗低和抗电磁干扰能力强等优势,突破了传统微波链路中的电子瓶颈问题。因此,微波光子技术在相控阵雷达,阵列天线合成、光载无线通信技术等现代通信系统中具有广阔的发展前景和实用意义,受到人们的广泛关注。本文主要围绕着微波光子非线性失真补偿与功能集成链路展开研究。首先,介绍了微波光子链路的研究意义与研究现状,包括非线性失真补偿和倍频变频移相等方面的研究背景与现状。之后,介绍了微波光子系统链路的重要器件与评价参数,并分析了其基本原理与特性。然后,提出了一种微波光子非线性失真补偿方法,发展了一种基于本振倍频和双通道移相的下变频方法,详细地分析了其系统链路的基本原理,实验搭建了该系统链路,并完成了性能测试。本文的主要研究工作如下:1.提出了一种微波光子非线性失真补偿方法。借助微波180°电桥和偏振特性双平行马赫-曾德尔调制器（PM-DPMZM）的偏置电压控制,实现了奇次和偶次边带的幅相操控,可灵活实现二阶、三阶非线性失真或两种失真的同时补偿。理论推导了二阶、三阶非线性失真补偿的工作原理,给出了实现二阶或三阶交调失真的最优化抑制、以及可同时实现两种失真抑制的偏置条件,通过仿真计算验证了方案的可行性。在此基础上,搭建了非线性失真补偿链路,进行了性能测试,并与传统低偏置下工作的MZM链路进行了性能对比。实验结果表明,当工作在三阶失真最佳补偿状态时,系统的三阶无杂散动态范围提升了17.7 d B。当工作在二阶失真最佳补偿状态时,系统的二阶交调和二阶谐波无杂散动态范围分别提高了17.1 d B和14.9 d B。当工作在二阶失真与三阶交调同时补偿状态时,三阶交调与二阶交调的无杂散动态范围分别提升了10.6 d B和6.4 d B。该微波光子失真补偿方法既可应用到亚倍频程通信系统,也可应用于宽带多倍频程通信系统。2.提出了基于本振倍频和双通道移相的多功能下变频方法。下变频系统主要由双平双驱动行马赫-曾德尔调制器（DP-DMZM）、光学带通滤波器、钛扩散工艺的集成双平相位调制器（DP-PM）等组成。利用光学带通滤波器选择所需要的射频与本振信号光边带实现本振倍频下变频功能,通过调整DP-PM的偏振电压完成链路双通道移相功能。理论推导了下变功能集成的原理,搭建了实验系统验,并对本振倍频的下变频和相移功能进行了性能测试。实验结果表明,该系统可以实现带宽10 GHz的本振倍频下变频,下变频信号的杂散抑制比达到29.15 d B,频谱较为纯净;系统的无杂散动态范围达到103.94 d B·Hz^2/3;该系统可实现360°的大范围线性移相,偏置电压每变化1.27 V,下变频信号大约移相45°。此外,实验验证了该系统可以实现双通道独立移相功能。该方法将微波光子本振倍频,下变频和双通道移相三种功能集成在单一链路中,若进一步扩大集成阵列相位调制器中并联调制器的数目,将有望应用于微波光子雷达、天线阵列合成等系统的高频微波信号接收等应用中。