微波光子波形信号生成及光交换技术是多功能射频探测一体化中不可缺少的两项技术。近年来,传统电域由于其电磁干扰严重、传输损耗大、带宽受限、成本高、体积大等固有的劣势而发展受限,研究进展方面处处碰壁。而雷达、卫星通信、电子侦察等却对带宽、频段、可调谐性、损耗等方面的要求越来越高,并趋于向多功能一体化的方向发展。微波光子学作为一门新兴学科,既继承了光纤通信的优势又克服了微波通信带来的困扰,具有大带宽、高频段、衰损小、可调谐性强、体积小、免受电磁干扰等诸多优点,利用微波光子学生成波形信号优势明显。光交换技术由于其速率高、带宽大、密度高、成本低等优点得到了广泛的应用。本文针对微波光子波形信号生成和光交换技术展开了研究。对研究背景和基本理论进行了概述,对提出的方案进行了原理分析和仿真验证,主要工作如下:1.提出并仿真验证了一种级联马增调制器(MZM)生成微波波形信号的方案,其充分利用了调制器对调制效率具有偏振相关性这一特点,使得级联的两MZM的输出光为偏振复用光,可以在光电探测器中独立拍频生成二倍频的方波和三角波信号,缩短了生成信号的脉冲周期,同时该方案也能够生成单倍频的锯齿波信号。该方案结构简单,未用到电滤波器和复杂器件,方案可行性较强。2.提出了基于双偏振调制器(Dpol-MZM)生成倍频三角波和方波信号的方案,从原理方面对其展开分析,并进行了仿真研究。该方案实现原理和调制方式简单,得到的电信号谐波分量纯净,光电探测器拍频后抵消了4次谐波,增强了二次谐波和六次谐波的强度,有效提高了生成信号的重复率,得到二倍频波形信号。3.提出了一种利用双偏振正交相移键控调制器(DP-QPSK)生成微波波形的方案,从原理分析和仿真两个方面对该方案进行讨论,仿真结果证明该方案可同时生成三角波和方波两种波形信号。该方案结构简单易实现,没有使用到任何电移相器、电滤波器等,增强了系统的灵活性,且不需要严格控制射频信号的幅度。4.提出一种利用多播开关(MCS)和单播开关级联的光交换结构,该结构是一种广义无阻塞的三级交换结构,具有多路径性,该结构增强了多播光交换系统的可扩展性,且在实现多播功能的同时有效降低了信号的衰耗。最后对该方案进行了仿真研究,验证了该方案的可行性。