液晶相控陣建模與性能分析研究.pdf

1、光學(xué)相控陣技術(shù)由于其技術(shù)的先進(jìn)性,被越來(lái)越多的應(yīng)用在激光雷達(dá)、自適應(yīng)光學(xué)、光學(xué)模式識(shí)別及光通信新技術(shù)等領(lǐng)域，其中以液晶為材料的光學(xué)相控陣作為相控陣技術(shù)之一，具有良好的研究前景，從上個(gè)世紀(jì)末開(kāi)始成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。液晶光學(xué)相控陣技術(shù)能以低驅(qū)動(dòng)電壓控制液晶分子的指向，對(duì)入射激光進(jìn)行相位調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)波束在特定方向、特定范圍內(nèi)準(zhǔn)確、快速、靈活的偏轉(zhuǎn)掃描。
　　本文主要對(duì)液晶相控陣建模與性能分析進(jìn)行相關(guān)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(shè)計(jì)了液晶特性曲線的測(cè)量方法并進(jìn)行了實(shí)測(cè)；建立相位調(diào)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(jìn)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(fèi)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(zhuǎn)模型，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)證明了模型能夠有效實(shí)現(xiàn)雙波束和多波束的偏轉(zhuǎn)；研究了實(shí)現(xiàn)大角度波束偏轉(zhuǎn)的方式，建立了基于兩塊液晶相控陣級(jí)聯(lián)的大角

3、度波束偏轉(zhuǎn)模型；建立了波束二維平面偏轉(zhuǎn)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(duì)波束偏轉(zhuǎn)精度的影響。
　　4．綜合了各種影響因子，對(duì)實(shí)際的波前相位進(jìn)行了仿真,分析了實(shí)際情況中液晶相控陣單波束偏轉(zhuǎn)模型和雙波束偏轉(zhuǎn)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(shí)能提高波束偏轉(zhuǎn)的精度和波束衍射效率；相應(yīng)