光波导相控阵波束指向控制方法研究

发布时间：2021-02-02 10:56

　　传统机械扫描雷达虽然具有扫描角度大,光损小的优点,但是由于其结构复杂笨重、扫描速度慢、惯性大等缺点,难以满足未来军事领域的实际要求。光学相控阵具有精确稳定、扫描速度快、无惯性、扫描方向可任意设定等优点,而光波导光学相控阵由于拥有更低的驱动电压、更大的光束扫描范围、更短的响应时间,近年来成为光学相控阵器件的研究前沿。为有效控制入射光偏转,提高光波导相控阵扫描性能。本文首先给出相控阵结构组成,由光栅衍射理论推导出相控阵远场光强分布,并解释了光学相控阵扫描原理;其次,利用求解各向异性介质电磁特性的有限差分法,给出了光波导阵列中的场特性,应用有限差分法计算了各向异性介质目标的瑞利散射特性;借助Matlab对阵元间距按单调递增和随机分布两种规律排列编写遗传算法程序优化阵列结构。但遗传算法容易陷入局部极值陷井,导致算法输出结果不理想;再次,重新设计了混合遗传-粒子群算法,通过仿真优化阵元间距,达到更好的栅瓣压缩效果;最后,输出波形优化是波束指向控制理论重要环节,入射光偏转后,输出光束的质量高低是衡量波束指向控制好坏的重要指标,而栅瓣的抑制效果,直接决定了输出光束的质量,所以理论上先证明相位加权可以... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光波导阵列电光扫描器结构示意图

光波导阵列结构示意图

折射率椭球示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]非平整端面光波导光学相控阵输出特性的研究[J]. 孙艳玲,聂光,石顺祥,马琳,鲁振中.  红外与激光工程. 2015(09)
[2]基于改进粒子群算法的仅相位加权波束赋形[J]. 李振华.  电子设计工程. 2013(15)
[3]基于电光材料的光学相控阵技术研究进展[J]. 瞿荣辉,叶青,董作人,方祖捷.  中国激光. 2008(12)
[4]液晶光学相控阵可编程光束偏转研究[J]. 张健,徐林,吴丽莹,刘翔,张进厂.  光子学报. 2008(08)
[5]新型电光扫描器中光波导阵列特性研究[J]. 梁华伟,石顺祥,李家立.  光子学报. 2006(11)
[6]基于GaAs/AlGaAs光波导扫描技术的研究[J]. 王莉,石顺祥,李家立.  激光与光电子学进展. 2005(01)
[7]新型光波导阵列电光快速扫描器的馈电特性[J]. 李家立,石顺祥,王广生,花吉珍.  西安电子科技大学学报. 2002(06)
[8]基于FD-BPM方法的阵列波导光栅模拟[J]. 周勤存,戴道锌,何赛灵.  半导体学报. 2002(12)
[9]新型光波导阵列电光快速扫描器的光波导效应[J]. 李家立,石顺祥,王广生,花吉珍,赵卫.  光子学报. 2002(08)
[10]光学相控阵扫描的理论研究[J]. 吕秀品,冯克成,刘伟奇.  长春理工大学学报. 2002(02)

博士论文
[1]光波导光学相控阵技术的理论和实验研究[D]. 梁华伟.西安电子科技大学 2007
[2]光波导光学相控阵技术研究[D]. 李家立.西安电子科技大学 2005

硕士论文
[1]光波导光学相控阵光束分析与优化[D]. 李瑾.西安电子科技大学 2012
[2]无惯性光束扫描控制技术研究[D]. 龙飞.厦门大学 2008
[3]基于光学相控阵的光束扫描研究[D]. 孙亮.长春理工大学 2008
[4]有限差分光束传输法的研究[D]. 熊群.电子科技大学 2008
[5]光波导阵列电光扫描器理论和实验研究[D]. 马建国.西安电子科技大学 2008
[6]三维光波导传输及增益特性的BPM法计算[D]. 魏坚.长春理工大学 2007
[7]一种新型的电光式扫描系统的设计研究[D]. 崔荣亮.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2002



本文编号：3014579