本发明公开了星载微波与激光通信链路的集成系统及应用方法。集成系统由激光器、光放大器、会聚透镜、光束控制器、光学天线、光电探测器、微波/光解调器、光/微波解调器、多功器、电放大器、射频天线组成，方法为：数据信号通过激光器调制到光域；光信号通过光束耦合到光学天线发射；光学天线接收到光信号耦合到光电探测器；当光学天线接收到光信号，经光束控制器处理，耦合到光/微波解调模块，转换为微波信号，微波信号经过电放大器放大后，耦合到射频天线发送；射频天线接收微波信号经电放大输入到多工器实现微波信号合路，经微波/光调制器调制到光域；通过光束控制耦合到光学天线发射。体积小、功耗低，广泛用于军用和民用星载通信行业。