一种基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统及方法

1.一种基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统，其特征在于，包括：激光器、偏振控制器、闭环光电振荡器OEO环路以及两个微波源；其中，所述OEO环路由依次连接的双平行马赫曾德尔调制器、单模光纤、光可调延时线OTDL、光电探测器、宽带带通滤波器、电放大器、功分器以及耦合器组成；激光器：用于产生单频光信号，并传输到偏振控制器中；偏振控制器：用于改变激光器输出光信号的偏振态，使光信号的偏振态与双平行马赫曾德尔调制器的主轴对齐；双平行马赫曾德尔调制器：包含主MZM、子MZM1和子MZM2，子MZM1用于闭合OEO环路，接收来自闭合OEO环路的反馈的信号，子MZM2用于接收第二微波源输出的主动锁模信号，主MZM用于控制两个子MZM间的相对相位差；单模光纤：用于将所述双平行马赫曾德尔调制器输出的光信号传输给光可调延时线；OTDL：用于对环路信号的延时进行微调，使得第一微波源注入的信号与环路完成相位匹配后传输至光电探测器；光电探测器：用于对光信号进行检测，生成电信号；宽带带通滤波器：用于对电信号的杂散噪声进行过滤；电放大器：用于对光电探测器输出的电信号的放大；功分器：对环路信号进行分配，一部分进入耦合器，一部分作为输出端口进行信号输出；耦合器：用于将第一微波源注入锁定信号与功分器输出信号进行合路，并将合路后的信号通过射频输入口传输给子MZM1。 2.根据权利要求1所述基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统，其特征在于，所述子MZM1工作在最小传输点，子MZM2工作在最大传输点，主MZM工作在最大传输点。 3.根据权利要求1所述基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统，其特征在于，所述相位匹配条件为ωτ＝2nπ，其中ω为系统内振荡信号的角频率，τ为环路的时延，n为正整数。 4.根据权利要求1所述基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统，其特征在于，所述电放大器用于对电信号进行放大，使得OEO环路增益大于设定的输出阈值。 5.根据权利要求3所述基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统，其特征在于，所述第二微波源输出主动锁模信号的频率等于模式间隔的整数倍，所述模式间隔为满足ωτ＝2nπ条件的各频率分量的频率间隔。 6.根据权利要求1或5所述基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统，其特征在于，设所需功分器输出信号的增益为G S ，根据下式计算第二微波源所需产生注入的主动锁模信号；其中，V ph 为光电压，V π 为双平行马赫曾德尔调制器的半波电压，m(t)为注入的主动锁模信号。 7.一种基于权利要求1-6中任意一项基于注入锁定的可调谐微波脉冲生成系统的脉冲生成方法，其特征在于，具体过程为：(1)利用激光器输出单频信号，输出波长在双平行马赫曾德尔调制器的工作波长内；输出光信号进入偏振控制器后接受偏振态控制，使其与双平行马赫曾德尔调制器的主轴平行；(2)打开第一微波源，通过双平行马赫曾德尔调制器向系统中注入射频信号，射频信号的频率在宽带带通滤波器的范围内；(3)调整光可调延时线OTDL，使得注入信号与OEO环路的相位条件匹配；利用观测仪器观察功分器输出信号的频谱，观察各模式分量，计算模式间隔，模式间隔为满足ωτ＝2nπ条件的各频率分量的频率间隔；(4)设定第二微波源，输出信号的频率等于步骤(3)中得到的模式间隔的整数倍，第二微波源输出主动锁模信号；功分器输出端口进行可调谐微波脉冲输出。