本发明公开了基于双波长单频光纤激光器的微波信号源。该微波信号源由双波长单频光纤激光器和光电转换芯片两部分组成，其中双波长单频光纤激光器包括光隔离芯片、双通带滤波器、高增益光纤、二色镜或宽带光纤光栅阵列、耦合透镜和ＬＤ，它可以实现双波长超窄线宽（ｋＨｚ级）单频（单纵模）激光输出。通过利用光电转换芯片对双波长单频光纤激光器产生的双波长窄线宽激光信号进行外差探测，最终在输出端产生一个线宽达ｋＨｚ量级，频率达数十ＧＨｚ的窄线宽微波信号。该发明可应用于射频光纤网络、宽带无线通信和卫星通信等领域。