在多路注入锁频大功率连续波磁控管的相干功率合成实验中, 输出特性分析有利于提升合成效率。搭建了一款 S波段 20 kW连续波磁控管注入实验系统, 该系统包含幅频可调的微波源和移相器, 由磁控管信号发生系统、注入锁定系统以及相位差检测系统 3个小系统组成。利用外部注入信号, 分别对磁控管输出信号的相位稳定度、频谱和相位噪声进行实验分析, 实现了对实际磁控管在外部注入前后的特性分析。其中, 相位差波动最小不足 4°, 最大 17°, 锁频带宽在 2.9~13 MHz之间变化, 在偏移频率 1 MHz内对相位噪声抑制超过 40 dB; 并对注入锁频信号与输出信号之间的关系进行了总结, 为多路大功率磁控管的功率合成提供理论依据。

初步实验研究一种新型插片式功率合成器, 它具有结构紧凑、容易加工、功率容量高等优点。该器件通过在两个相互垂直的过模矩形波导中放置两组金属插板, 来实现线极化高功率微波的双路非相干通道功率合成。在对该器件进行初步结构优化设计的基础上, 对器件进行了初步实验研究。冷测实验结果表明: 该器件在两个通道中均有效实现了单模传输, 器件的反射损耗小于0.4 dB; 热测实验结果表明: 器件可以承受2 GW以上的高功率, 功率容量满足需求。

利用自成像共振腔和空间滤波器实现了两个不同长度光纤激光器的相位锁定。观察到稳定的干涉条纹。稳定的相位锁定是由于自成像腔具有适应单个光纤激光器光程变化的自调节能力。相位锁定激光器阵列输出的相干功率达到12.3 W, 与此相一致的相干效率为88％。