液晶光學(xué)相控陣激光雷達(dá)中邊瓣壓縮的研究.pdf

1、相控陣激光雷達(dá)是采用相控陣天線的一種新型的激光雷達(dá),它具有高速,可隨意指向,靈活性高等一系列工作特點(diǎn)。近年來,液晶光學(xué)相控陣已經(jīng)作為核心器件被應(yīng)用于激光雷達(dá)領(lǐng)域。但是液晶光學(xué)相控陣在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的邊瓣問題卻是不可避免的,而在處理邊瓣壓縮問題上,被廣泛認(rèn)可的密度加權(quán)的方法對(duì)于液晶光學(xué)相控陣來說并不適用,因此,對(duì)于液晶光學(xué)相控陣來說,還沒有一套完整的邊瓣壓縮的方法,液晶光學(xué)相控陣的邊瓣壓縮問題成為了近年來的一個(gè)難題。
　　本文首先綜

2、述了光學(xué)相控陣激光雷達(dá)發(fā)展歷程,著重介紹了光學(xué)相控陣技術(shù)及其邊瓣壓縮問題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,給出了液晶光學(xué)相控陣陣列的結(jié)構(gòu)、原理以及相應(yīng)的液晶光學(xué)相控陣激光雷達(dá)系統(tǒng)?；诜颥樅藤M(fèi)衍射理論及傅里葉光學(xué)理論推導(dǎo)了占空比為1及占空比小于1時(shí)液晶光學(xué)相控陣的波控理論,在閃耀光柵單縫衍射因子調(diào)制思想的基礎(chǔ)上對(duì)液晶光學(xué)相控陣的出射相位分布進(jìn)行調(diào)節(jié),得到了當(dāng)相鄰兩個(gè)相控單元之間的相位延遲差滿足Δψ=2πm/N時(shí),即可以實(shí)現(xiàn)單周期衍射的0級(jí)與多周期的衍射

3、m級(jí)重合,以達(dá)到邊瓣的壓縮的目的,并且利用m級(jí)光束進(jìn)行掃描可以擴(kuò)大角度的可偏轉(zhuǎn)范圍,對(duì)液晶光學(xué)相控陣陣列單元個(gè)數(shù)以及相控寬度的作用進(jìn)行了一定的分析;此外,本文還對(duì)邊緣效應(yīng)的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析,提出一種非周期相位重置的方法對(duì)邊瓣進(jìn)行壓縮,分別討論了線性非周期相位重置、正弦分布的非周期相位重置以及隨機(jī)非周期相位重置的方法對(duì)邊瓣進(jìn)行壓縮,仿真分析了非周期相位重置的方法對(duì)邊瓣壓縮的效果。
　　通過研究結(jié)果可以看出,通過相位調(diào)節(jié)以及非周期