液晶光學相控陣激光雷達中邊瓣壓縮的研究.pdf

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

2、述了光學相控陣激光雷達發(fā)展歷程,著重介紹了光學相控陣技術及其邊瓣壓縮問題的國內外發(fā)展現(xiàn)狀,給出了液晶光學相控陣陣列的結構、原理以及相應的液晶光學相控陣激光雷達系統(tǒng)?；诜颥樅藤M衍射理論及傅里葉光學理論推導了占空比為1及占空比小于1時液晶光學相控陣的波控理論,在閃耀光柵單縫衍射因子調制思想的基礎上對液晶光學相控陣的出射相位分布進行調節(jié),得到了當相鄰兩個相控單元之間的相位延遲差滿足Δψ=2πm/N時,即可以實現(xiàn)單周期衍射的0級與多周期的衍射

3、m級重合,以達到邊瓣的壓縮的目的,并且利用m級光束進行掃描可以擴大角度的可偏轉范圍,對液晶光學相控陣陣列單元個數(shù)以及相控寬度的作用進行了一定的分析;此外,本文還對邊緣效應的影響進行了詳細的分析,提出一種非周期相位重置的方法對邊瓣進行壓縮,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非周期相位重置的方法對邊瓣進行壓縮,仿真分析了非周期相位重置的方法對邊瓣壓縮的效果。
　　通過研究結果可以看出,通過相位調節(jié)以及非周期