激光移相器陣列的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、利用相控陣列技術(shù)的空間光液晶移相器是一種可編程光學(xué)器件。它對(duì)相控陣列液晶單元施加電壓,在液晶的電控雙折射特性作用下,對(duì)通過(guò)液晶移相器的光束波前經(jīng)行相位的調(diào)制,實(shí)現(xiàn)光束的掃描,聚焦,分束,波前校正等多種功能?？臻g光液晶移相器作為光學(xué)器件其光學(xué)特性具有電場(chǎng)可控性,其具有驅(qū)動(dòng)電壓低,無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),功耗小,重量輕,衍射角度易改變等優(yōu)點(diǎn),在諸多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。例如采用電控液晶光柵對(duì)入射激光偏轉(zhuǎn),可被用于分析入射激光的碼型等信息、調(diào)制頻率;液晶光柵

2、的光程分布可以被任意寫(xiě)入,實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光的相位調(diào)制,它在投影顯示、光開(kāi)關(guān)、衍射光學(xué)、光學(xué)處理、大氣湍流的校正、激光方位的探測(cè)和跟蹤等方面具有潛在的應(yīng)用性。
　　本文在傳統(tǒng)周期型液晶移相器的基礎(chǔ)上,針對(duì)其所能實(shí)現(xiàn)的衍射角度數(shù)量受限無(wú)法達(dá)到精確掃描的缺點(diǎn),提出了新型的多光柵單片集成技術(shù),可實(shí)現(xiàn)衍射角度的精確掃描。另外,還針對(duì)空間光液晶移相器的相控陣列結(jié)構(gòu),仿真其液晶指向矢二維分布,研究了其光電特性。具體工作如下:
　　首先,本文基

3、于周期光柵原理,以二元光學(xué)為基礎(chǔ)結(jié)合波動(dòng)光學(xué),推導(dǎo)了施加階梯電壓下的液晶相控陣的衍射效率和衍射角度的理論公式,并運(yùn)用Matlab對(duì)衍射效率、衍射角度、相位延遲等性能進(jìn)行了仿真計(jì)算。在周期光柵的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了多光柵單片合成技術(shù)的理論原理。仿真驗(yàn)證了利用多光柵單片合成技術(shù)的液晶移相器可以實(shí)現(xiàn)精確掃描,且不以衍射效率降低為代價(jià)。
　　其次,針對(duì)液晶移相器相控陣列結(jié)構(gòu)中電場(chǎng)邊緣效應(yīng)等實(shí)際影響指向矢分布的因素,研究了液晶移相器中的指向矢二維分