微波光子信号传输技术是最易实现工程应用的技术，目前已在海、陆、空、天等多个领域得
到成功应用。具体应用包括空间微波光子宽带通信、星上微波光子宽带信号传输、星上微波光
子本振信号传输与分发等多个方面。
1）空间微波光子宽带通信
微波空间光传输（radio over free space optical， ROFSO）技术是将微波信号调制到光域，
通过空间光传输系统传输微波信号。 ROFSO系统实现了微波信号和空间光信号之间的转
换，可以充分利用微波通信和空间光通信技术的优势，实现两者之间的优势互补。在卫星通信
中采用 ROFSO技术，建立卫星 ROFSO通信系统，可以很好地提高通信系统的数据传输速
率、信息处理能力，降低卫星载荷的功耗、体积和重量。
2）星上微波光子宽带信号传输
随着精度和分辨率的不断提高，遥感载荷需要传输的数据速率越来越高，基于电缆的传统
数据传输方式越来越难以实现宽带信号传输，宽带信号的并行传输增加了连接器件的体积、质
量、复杂度以及串扰等难题，成为星上载荷小型化和高处理速率的一个限制因素。星上数据模
块之间采用微波光子链路，实现宽带宽低传输损耗、完全电隔离、电磁兼容性好、高速率（每条
链路速率>2Gb/s）数据传输，大大降低了体积和重量。同时插入可变光路进行灵活的路由
选择。
3）星上微波光子本振信号传输与分发
目前卫星主要采用电缆实现本振信号的分发和馈送。随着微波光子技术的发展，未来卫星载荷可以利用光纤网络对微波本振信号进行分发和馈送，并结合微波光子信号生成技术，实现微波信号生成、分发和馈送的一体化设计，可以有效降低卫星载荷的体积/质量和损耗。
微波光子交换转发
微波光子交换转发是将微波信号调制到光域，充分利用光交换转发器的灵活、宽带、集成度高和交换转发容量大等技术特点在光域实现微波信号的交换转发。利用光学方法实现微波信号的大容量交换转发是星上微波光子技术的另一个重要应用。欧洲太空局（ESA）曾报道了其微波光子转发器的概念用光学方法完成微波信号的传输、频率转换、路由等功能，并建立了演示验证系统，有效验证了光域微波信号交换转发的性能。微波光子交换转发器可以实现天线接入信道的交叉连接和频带互换。与传统的微波毂荷相比，微波光子载荷可以在完成相同功能的基础上节省大量体积和空间，还可以进行连接容量升级（至数十波束），其优势还体现在对射频信号传输透明、完全电隔离、电磁兼容、抗电磁干扰、设计-集成周期短等。到日前为止，欧洲太空局、美国以及日本等已先后深入开展了星上光学技术应用研究，取得了一系列成果但研究整体还处于实验探索阶段，还有许多问题和困难需要解决和克服，如应用于空间环境的光电子器件质量标准确定星上光电子器件在轨工作性能退化规律等。随着各国对星上光学技术应用的深入研究以及研究成果的实用化和工程化，基于光学技术和微波技术机结合的宽带通信卫星载荷将为卫星通信带来实质性的突破。