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近年来,可调谐的高频微波信号在信息技术领域引起了广泛的关注。本文提出了一种基于循环移频环路的可调谐微波信号产生系统。本系统利用双平行马赫泽德调制器(DPMZM)的单边带调制特性构建循环移频环路,光载波通过在循环移频环路中的多次循环实现步进移频输出,并与初始光载波拍频产生微波信号。其中,微波信号频率的调谐范围由光载波循环移频圈数决定,实现微波信号倍频因子可调谐;调谐精度由加载在DPMZM上的射频(RF)信号频率决定。基于本文的研究方法,针对连续和脉冲初始光载波信号,本系统分别产生了可调谐的连续高频微波信号和脉冲高频微波信号,实现微波信号频率在5GHz-470GHz范围可调谐,且调谐精度达到100Hz量级。本文的主要工作如下:1.基于双平行马赫泽德调制器的循环移频环路研究在理论上研究了DPMZM的工作原理,利用DPMZM在实验上实现光载波的移频,并讨论了RF信号的频率和功率对移频结果的影响;研究了循环移频环路的移频原理,并对环内累积的自发辐射噪声进行了理论分析;通过调整RF信号的频率,分别实现了5GHz、7.5GHz和10GHz移频的光信号输出。2.基于循环移频环路的连续微波信号产生在理论上研究了连续微波信号的产生原理,对微波信号的相位噪声进行了分析;实验上运用光带通滤波器实现了倍频因子的可调谐性,得到2倍频的10GHz和4倍频的20GHz微波信号,并实现了倍频因子1-30可调谐,得到了300GHz的连续微波信号;实验测量并分析了微波信号的稳定度及其相位噪声。3.基于循环移频环路的脉冲微波信号产生在理论上研究了脉冲微波信号的产生原理,分析了脉冲信号的时域控制方法;在理论和实验上分别研究了DPMZM作为光开关的可行性;实验上通过对RF信号的脉冲宽度控制,得到了2倍频的10GHz、3倍频的15GHz和4倍频的20GHz微波信号,实现倍频因子1-47可调谐,得到了470GHz的脉冲微波信号;实验研究了光电探测器的响应度、拍频光信号的功率差和光载波脉冲占空比对微波信号的影响。