高带宽、低损耗的现代光子学技术，引发了通过光子学的方法设计和实现系统以辅助解决微波信号的产生、处理、控制和分配的问题，这种被称之为微波光子学的新技术领域受到了越来越多的关注。它研究微波信号和光波之间的相互作用，主要应用在雷达，通信，传感器网络等领域。光生毫米波技术以及微波光子链路技术对于各种应用至关重要，因此，本文针对这两方面进行了研究，并取得了一定的成果。本文首先分析了基于LN-MZ调制器的外调制光生毫米波技术的原理和关键技术，并简要介绍了外调制系统中常用的DSB、SSB和OCS三种调制结构。并在此基础上提出了两种基于双平行马赫-曾德尔调制器的多倍频光生毫米波方案，第一种方案实现了高质量的十倍频毫米波信号，第二种方案提出使用两个双平行马赫-曾德尔调制器级联产生十六倍频毫米波信号，并对其进行了理论及仿真分析，通过4GHz的射频信号十六倍频产生了64GHz的微波射频信号。分析讨论了不理想的直流偏置、射频驱动电压、消光比和两个双平行马赫-曾德尔调制器之间的相移对光边带抑制和射频杂散抑制的影响，之后，分析了倍频方案的相位噪声性能。最后，文章对微波光子链路的原理进行了介绍，并对最基本的强度调制直接探测链路进行建模，得到了外调制链路的增益、噪声系数以及动态范围的数学模型，并且仿真分析了激光器的相对强度噪声、激光器功率、马赫-曾德尔外调制器的半波电压以及光电探测器灵敏度对微波光子链路性能的影响，最终分析得到外调制链路的最优化条件。