半导体光电子器件作为光子信息系统的基础器件具有广泛的应用,然而其在微波光子技术中的应用尚需挖掘。本论文对半导体光电子器件的种类及其用途作了简要概述,介绍了微波信号产生及处理的发展现状,重点对半导体激光器以及半导体光放大器中的非线性效应进行了分析和总结,并在以下两个方面开展了工作:1、利用SOA内部的交叉增益和交叉相位调制作用设计出基于反馈控制的全光时钟分频器。通过分析所设计的全光时钟分频器的功能结构,并将它与D触发器分频的工作原理相比较,可以得出这种全光时钟分频器的工作原理与D触发器通过输出信号对输入信号进行反馈控制实现分频相类似,并且论文中在时域上对这种分频过程进行了分析和说明。实验过程中将重复频率为20 GHz中心波长为1548.454 nm的光信号注入到全光时钟分频器中输出了重复频率为10GHz的中心波长为1548.694nm的分频信号,同时,在实验过程中我们考察了这种全光时钟分频器的工作频率与连接在其内部的SOA中载流子的时间恢复快慢的关系。2、对光注入半导体激光器内部的锁定过程进行了理论分析,并基于此提出了一种全新的全光时钟提取方案。文中给出了利用OptiSystem仿真软件对全光时钟提取仿真的过程和结果,同时通过实验对仿真过程进行了验证,实验过程中用两个半导体激光器代替仿真过程中的窄带滤波器,成功的提取出重复频率为10GHz的时钟信号。