基于相位加权方法消除光学相控阵中的栅瓣

摘要

光学相控阵以其分辨率高、扫描速度快、质量小、成本低等一系列优点，在激光雷达、激光扫描等众多领域得到了越来越为广泛的认同与应用。然而，栅瓣的存在却成为该项技术进一步发展最为关键的瓶颈之一，因此如何减小和抑制栅瓣也就成为近年来业界最为炙手可热的研究课题。因为栅瓣的存在不但减小了光束的扫描范围、降低了准确度，而且由于栅瓣分走了大量主瓣的能量，降低了能量的利用率、从而也减小了光束的扫描距离。
　　因此，基于以上分析，本文开展了使用相位加权方法压缩栅瓣的研究工作：首先综述了国内外的最新研究动态，列举了典型的光学相控阵器件，讨论了已有压缩栅瓣方法的优缺点；其次详细分析了光学相控阵光束偏转的原理，从理论上证实采用相位加权压缩栅瓣的可行性，即通过引入步长系数函数来实现压缩栅瓣的策略。此外，依据相位加权理论推导出了压缩栅瓣的公式，分别讨论了当步长系数呈线性函数、三角函数等形式变化时，压缩栅瓣的效果及光束的具体偏转情况；最后本文采用MATLAB软件仿真了光学相控阵系统的各项参数对主瓣宽度、栅瓣压缩及光束偏转的影响。
　　研究结果表明，通过采用相位加权法，可以很好的抑制和压缩栅瓣。本论文的工作不仅完善了光学相控阵技术的理论基础，而且也为其在工程实际中的应用提供了强大的理论指导及技术支持。

目录

基于相位加权方法消除光学相控阵中的栅瓣

PHASED WEIGHTED METHOD TO ELIMINATE GRATING-LOBES OF OPTICAL PHASED ARRAY

摘 要

Abstract

第1章 绪 论

1.1课题的研究背景

1.2传统的扫描方式

1.3 光学相控阵的发展现状

1.4压缩栅瓣现状

1.5本文的主要工作

第2章 光学相控阵的基本理论

2.1 引言

2.2 光学相控阵的基本原理

2.3 消除栅瓣的方法

2.4本章小结

第3章 相位加权消除栅瓣

3.1 引言

3.2 步长系数呈线性、平方、立方函数变化

3.3 步长系数呈三角函数变化

3.4 步长系数呈标准正态分布

3.5 步长系数呈负指数分布变化

3.6 本章小结

第4章 光束的偏转及系统参数的作用

4.1 引言

4.2 单缝因子对光束偏转的调制作用

4.3 系统参数的作用

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明

致谢