液晶相控陣建模與性能分析研究.pdf

1、光學相控陣技術由于其技術的先進性,被越來越多的應用在激光雷達、自適應光學、光學模式識別及光通信新技術等領域，其中以液晶為材料的光學相控陣作為相控陣技術之一，具有良好的研究前景，從上個世紀末開始成為國內(nèi)外的研究熱點。液晶光學相控陣技術能以低驅動電壓控制液晶分子的指向，對入射激光進行相位調制，從而實現(xiàn)波束在特定方向、特定范圍內(nèi)準確、快速、靈活的偏轉掃描。
　　本文主要對液晶相控陣建模與性能分析進行相關方面的研究工作：
　　1．研

2、究了液晶光電特性和液晶特性曲線，設計了液晶特性曲線的測量方法并進行了實測；建立相位調制模型，研究了二元閃耀光柵制模型和微波相控陣模型的原理，并且進行了比較。研究了瑞利-索末菲衍射，并且根據(jù)傳播的距離的不同將其近似劃分為菲涅耳衍射和夫瑯和費衍射。
　　2．建立了基于液晶相控陣的雙波束、四波束以及多波束偏轉模型，通過仿真和實驗證明了模型能夠有效實現(xiàn)雙波束和多波束的偏轉；研究了實現(xiàn)大角度波束偏轉的方式，建立了基于兩塊液晶相控陣級聯(lián)的大角

3、度波束偏轉模型；建立了波束二維平面偏轉模型。
　　3．建立了液晶盒模型，模擬了液晶分子的指向與特性曲線；分析了液晶盒的各種參數(shù)及尺寸；分析了相控陣中各種影響因子對波束偏轉精度的影響。
　　4．綜合了各種影響因子，對實際的波前相位進行了仿真,分析了實際情況中液晶相控陣單波束偏轉模型和雙波束偏轉模型的性能；提出基于波前相位迭代的性能優(yōu)化算法，與傳統(tǒng)算法相比，該算法在減小波陣面均方誤差的同時能提高波束偏轉的精度和波束衍射效率；相應