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随着人们对信息的需求在不断增加，目前无线频谱资源已非常紧张。为了解决这一问题，无线通信系统必须利用更高频率的载波进行通信。因此继微波通信之后，通信系统将向能够提供更大容量的毫米波通信发展。在毫米波通信网中，Radio over Fiber (RoF)技术作为毫米波无线通信技术中的一个关键技术用模拟光纤链路来传输毫米波射频信号，结合了光通信技术和射频微波通信技术，在无线通信、军事等领域具有重要的应用前景，是目前国际上的研究热点之一。而如何在基站利用光学的方法生成射频信号又是RoF技术研究的重点。
论文首先概述了ROF技术系统结构及其在解决无线通信覆盖和减少系统成本等方面的优势，指出了光学生成毫米波技术从成本和性能两个方面对RoF系统的实现起至关重要的作用。提出了在设计光学生成毫米波的方案时需考虑的主要参数。将光学生成毫米波的方法分别按照调制在光载波上的射频频率、中心站采用光源的个数、调制/检波三种原则进行分类。指出了每种分类在设计光学生成毫米波方案时需要考虑的问题。将迄今为止国内外报道的各种光学生成毫米波的方法进行总结，分别分析总结了每种方法的原理及其优势和局限性。
论文详细的分析了光学外差法的原理，总结了基于光学外差技术光学生成毫米波的方法，并指出了其各自的优点及还存在的弊端。提出了对光学外差法的一种改进方案，在中心站使用两个独立激光源，在基站和无线终端分别进行外差，有效地控制了双激光源相位不相关给系统带来的相位噪声，并且结构简单。从理论上对该方案进行分析，并利用光子仿真软件对其进行仿真实验，得出各项性能指标。
论文详细的分析了基于谐波生成技术的光学生成毫米波方法的原理，并指出了其各自的优势及弊端。提出了一种新型的基于调制边带技术的光学生成毫米波的方法，该方法利用高非线性光纤的克尔效应，提供了12倍的频率上转换系数及较好的功率效率。利用光子仿真软件对其进行仿真实验，得出各项性能指标。
论文详细的分析了光学倍乘法（OFM）的原理。分别讨论了应用Mach-Zehnder干涉仪及Fabbry-Perot干涉仪做为周期滤波器的OFM系统，从理论的角度分析了影响基于Mach-Zehnder干涉仪的OFM系统的系统参数，从仿真实验的角度利用光子仿真软件分析了影响基于Fabbry-Perot干涉仪的OFM系统的系统参数。将基于MZI的OFM系统与基于FPI的OFM系统进行了比较，总结了两种系统的相同点和不同点。从理论上分析了激光器及扫频信号的相位噪声对系统性能的影响。最后提出了光学倍乘法在RoPOF系统中的应用。
论文的最后对光学生成毫米波技术的未来进行了展望。