光學相控陣天線作為下一代光學天線的代表,已經成為近些年國際光學領域的研究熱點,液晶方案相比當前諸多方案,更接近工程應用,具備諸多優(yōu)點:驅動電壓低、功耗低、集成度高、體積小、配套產業(yè)成熟,能夠廣泛應用于空間光通信、激光雷達等諸多光束控制系統(tǒng)中。多波束控制（“一對多”）、激光合束（“多對一”）是諸多光束控制場景的典型需求,隨著激光路數的增加,激光功率密度隨之增加,因此提高液晶光學相控陣器件的耐受閾值的研究勢在必行。本文以傳統(tǒng)的透射式液晶光學相控陣器件結構為基礎,通過模型重構、材料改性、結構優(yōu)化等方式,提高了器件的耐受功率閾值,實現(xiàn)并基于此提出一種基于液晶移相器的光學合束方案。主要研究內容包括:（1）建立激光誘導的透射式液晶光學相控陣的熱力學模型。對于激光引入的溫度效應的原因進行分析。對溫度影響下器件的性能惡化、近場相位畸變、遠場光束質量惡化,進行過程仿真和理論分析。（2）研究了液晶光學相控陣器件中對激光的主要吸收膜層—透明導電膜層的替代方案和改進設計,提出了一種六邊形蜂窩狀的結構,在減薄ITO的膜厚度基礎上,進一步減少50%的吸收,對新結構下的器件進行了電場仿真,電勢分布的均方根值為0.1... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究進展
    1.3 論文主要工作和結構安排
        1.3.1 本文的主要工作
        1.3.2 本文的創(chuàng)新點和結構安排
第二章 高功率閾值的液晶光學相控陣理論基礎
    2.1 液晶光學相控陣理論
        2.1.1 光學天線相控理論
        2.1.2 液晶電控光學移相理論
        2.1.3 液晶光學相控陣基本原理
    2.2 液晶光學相控陣熱力學基礎
        2.2.1 液晶分子的溫度特性
        2.2.2 散熱傳熱理論基礎
        2.2.3 散熱流體理論基礎
    2.3 光學合束理論基礎
    2.4 本章小結
第三章 高功率閾值的液晶相控陣器件的設計與仿真
    3.1 器件總體結構設計
    3.2 核心膜層研究
    3.3 散熱模塊設計與仿真
        3.3.1 散熱結構設計
        3.3.2 散熱結構仿真
    3.4 溫度對遠場光束質量的影響
    3.5 本章小結
第四章 高功率閾值的液晶相控陣器件制備與測試
    4.1 等效散熱實驗
        4.1.1 散熱流體流速測試實驗
        4.1.2 高功率激光下的散熱實驗
        4.1.3 高功率激光下的單元器件相位測試實驗
    4.2 基片預處理工藝
        4.2.1 鍍膜工藝
        4.2.2 光刻工藝
        4.2.3 刻蝕工藝
    4.3 液晶光學相控陣器件總成
    4.4 液晶光學相控陣器件測試
    4.5 光學合束實驗
    4.6 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]液晶光學相控陣組件掃描精度分析研究[J]. 汪相如,黃子強.  光電技術應用. 2017(04)
[2]傅立葉1/4波片法檢測液晶光學相控陣移相量的精度分析[J]. 汪相如,賀曉嫻,方琳,黃子強.  液晶與顯示. 2017(01)
[3]液晶中波紅外光學相控陣關鍵技術研究進展[J]. 賀曉嫻,汪相如,李曼,胡明剛,柳建龍,邱琪.  紅外與激光工程. 2016(08)
[4]空間激光通信組網單光束跟蹤子系統(tǒng)[J]. 于笑楠,佟首峰,董巖,宋延嵩,陸靜,楊涵.  光學精密工程. 2014(12)
[5]液晶光學相控陣的雙波束成形和2維掃描技術[J]. 汪相如,譚慶貴,黃子強,孔令講,楊若夫,幺周石.  激光技術. 2013(05)
[6]高能激光武器技術與應用進展[J]. 宗思光,吳榮華,曹靜,王輝華.  激光與光電子學進展. 2013(08)
[7]空間激光通信組網光學原理研究[J]. 姜會林,胡源,丁瑩,付強,趙義武,董科研,宋延嵩,婁巖.  光學學報. 2012(10)
[8]高功率光纖激光相干合成關鍵技術[J]. 馬閻星,司磊,周樸,王小林,張侃,趙海川,許曉軍,趙伊君.  國防科技大學學報. 2012(01)
[9]1064nm激光對氧化銦錫薄膜的損傷研究[J]. 李陽龍,王偉平,駱永全,王海峰,張大勇.  高壓物理學報. 2012(01)
[10]液晶光學相控陣技術[J]. 韓學勤,李麗,譚東杰,劉國國,張衛(wèi)國.  航空科學技術. 2012(01)

博士論文
[1]高時空分辨率多普勒測風激光雷達系統(tǒng)研究[D]. 張飛飛.中國科學技術大學 2015
[2]大功率半導體激光器合束技術及應用研究[D]. 張志軍.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2013

碩士論文
[1]基于多個液晶相控陣的激光相干合成技術研究[D]. 楊鎮(zhèn)銘.電子科技大學 2015
[2]液晶光學器件功能薄膜的激光損傷機理研究[D]. 李陽龍.中國工程物理研究院 2010



本文編號：3150171