近年来移动通信的快速发展要求有更高的比特率和更高的载波频率。60GHz毫米波频段由于在大气中衰减快、方向性好，可应用于室内空间或短距离范围，是未来超宽带移动通信的重要技术。以光波技术产生、传送、处理毫米波信号是实现未来低成本毫米波无线通信系统的关键技术之一，也是近年来人们研究的热点。本文的主要研究内容包括利用全光产生60GHz以上的高品质毫米波，实现毫米波信号的单边带调制、上下变频，并分析光载毫米波信号在光纤中的传输性能分析和信号损伤的补偿，构建双向的60GHz频段毫米波光纤无线(Radio overFiber，简称ROF)实验系统。　　 主要研究工作如下：　　 (1)提出了一种用多个并行光学相位调制器组成多臂调制器，利用各相位调制器调制时产生的低阶边带相互抵消、高阶边带加强的方式产生相干双模，相干双模在光检测器中拍频后产生所需的毫米波信号。该方法可以利用低频的微波源产生4倍频间距的相干双模，从而产生4倍频的毫米波信号。　　 (2)提出了一种利用注入锁定DFB激光器实现对相干双模进行单边带数据调制的方法。该方法可以有效减少光纤色散对数据信号造成的损伤，同时分析了锁模参数对单边带调制效果的影响，并完成了单边带调制的数据传输，上下行复用以及多进制格式调制的实验。　　 (3)针对一般相干双模产生和单边带数据调制需要分两步完成的情况，本文提出了一种同时完成相干双模产生和单边带数据调制的方法，该方法利用了分布反馈激光器中同时发生的注入锁定和四波混频现象。同时分析由四波混频引起单边带调制效果的成因。　　 (4)利用分布反馈激光器在不同工作电流下的偏振反射特性实现了一种用于偏振复用信号选择性解调的偏振开关，其开关时间小于1ns。