液晶光學(xué)相控陣技術(shù)是一種可直接控制光波波面,使出射的單縫衍射光在遠(yuǎn)場(chǎng)某一方向能量匯聚的技術(shù),可用于光束偏轉(zhuǎn),具有高掃描精度、隨機(jī)偏轉(zhuǎn)、響應(yīng)速度快、電控可編程、功耗低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。利用液晶光學(xué)相控陣進(jìn)行高精度的光束偏轉(zhuǎn)成為主要研究趨勢(shì)。本文針對(duì)周期性閃耀光柵方法只能實(shí)現(xiàn)一維光束偏轉(zhuǎn)、分布不勻、偏轉(zhuǎn)范圍離散的問(wèn)題,提出了一種基于雷達(dá)相控陣原理的液晶二維光束偏轉(zhuǎn)改進(jìn)方法。利用單片液晶器件以及保證偏轉(zhuǎn)精度的情況下,可實(shí)現(xiàn)二維光束連續(xù)性偏轉(zhuǎn),并分析出了產(chǎn)生耦合現(xiàn)象的因素。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先對(duì)液晶空間光調(diào)制器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的研究。液晶在具有液體和晶體兩者性質(zhì)的同時(shí),還具有不同于晶體和液體的電光特性。液晶材料在外加電場(chǎng)的作用下可以產(chǎn)生電光雙折射效應(yīng):液晶晶體分子的排列會(huì)發(fā)生變化,從而引起液晶空間光調(diào)制器的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)變化的一種調(diào)制現(xiàn)象。根據(jù)連續(xù)體彈性理論分析可知,指向矢分布發(fā)生變化就意味著改變了液晶對(duì)非常光的折射率,進(jìn)而改變?nèi)肷涔獠ǖ墓獬虂?lái)實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制。通過(guò)仿真分析指出周期閃耀光柵模型存在無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)性光束偏轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)范圍受到周期階梯數(shù)目影響以及填充比等不足,結(jié)合二元光學(xué)原理和雷達(dá)相... 

【文章來(lái)源】： 胡婕 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傳統(tǒng)掃描技術(shù)
        1.2.2 光學(xué)相控陣技術(shù)
        1.2.3 液晶光學(xué)相控陣技術(shù)
        1.2.4 液晶光學(xué)相控陣的關(guān)鍵性能
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 液晶空間光調(diào)制器的工作原理
    2.1 液晶的種類(lèi)
    2.2 液晶空間光調(diào)制器的相位調(diào)制原理
        2.2.1 液晶的介電各向異性
        2.2.2 折射率橢球
        2.2.3 液晶連續(xù)體彈性形變理論
        2.2.4 液晶指向矢分布計(jì)算
    2.3 本章小結(jié)
第3章 液晶二維光束偏轉(zhuǎn)方法
    3.1 光束偏轉(zhuǎn)基礎(chǔ)理論
        3.1.1 夫瑯禾費(fèi)多縫衍射
        3.1.2 閃耀光柵
        3.1.3 二元光柵
    3.2 基于周期性閃耀光柵的光束偏轉(zhuǎn)
    3.3 基于雷達(dá)相控陣的光束偏轉(zhuǎn)
        3.3.1 雷達(dá)相控陣原理
        3.3.2 液晶面等效分析以及二維偏轉(zhuǎn)模型
    3.4 本章小結(jié)
第4章 液晶二維光束偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    4.2 相位調(diào)制圖與相位差的關(guān)系
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 二維偏轉(zhuǎn)結(jié)果
        4.3.2 線(xiàn)性度和耦合度
        4.3.3 偏轉(zhuǎn)精度
        4.3.4 相位灰度圖旋轉(zhuǎn)分析
        4.3.5 耦合度理論分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容
    5.2 論文工作的創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于蝙蝠算法的液晶光學(xué)相控陣波束優(yōu)化[J]. 黃志偉,王春陽(yáng),彭麗華,史紅偉,牛啟鳳.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(08)
[2]驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)向列型液晶調(diào)制相位的影響[J]. 郭弘揚(yáng),杜升平.  國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2017(12)
[3]Polarization-independent two-dimensional beam steering using liquid crystal optical phased arrays[J]. 吳亮,汪相如,熊彩東,黃子強(qiáng),卓儒盛,饒家睿,譚慶貴.  Chinese Optics Letters. 2017(10)
[4]液晶光學(xué)相控陣組件掃描精度分析研究[J]. 汪相如,黃子強(qiáng).  光電技術(shù)應(yīng)用. 2017(04)
[5]基于相控陣?yán)走_(dá)模型的液晶光束偏轉(zhuǎn)波控方法研究[J]. 杜升平,黃永梅,付承毓,郭弘揚(yáng).  應(yīng)用光學(xué). 2017(04)
[6]一種液晶相位調(diào)制特性的測(cè)量方法[J]. 杜升平,傅承毓,黃永梅,羅傳欣,汪相如.  光子學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]傅立葉1/4波片法檢測(cè)液晶光學(xué)相控陣移相量的精度分析[J]. 汪相如,賀曉嫻,方琳,黃子強(qiáng).  液晶與顯示. 2017(01)
[8]基于液晶光學(xué)相控陣的空間激光通信PID跟蹤方法[J]. 許劍華,汪相如,黃子強(qiáng),吳亮,張?zhí)煲?譚慶貴,吳雙紅,邱琪,謝文.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(02)
[9]基于二維標(biāo)量衍射的液晶光束偏轉(zhuǎn)性能仿真[J]. 丁科,亓波.  中國(guó)激光. 2016(02)
[10]空間光通信發(fā)展歷程及趨勢(shì)[J]. 白帥,王建宇,張亮,楊明冬.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(07)

博士論文
[1]應(yīng)用于空間光通信的液晶光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)研究[D]. 杜升平.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2017
[2]液晶相位控制陣列關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[D]. 趙祥杰.中國(guó)工程物理研究院 2014

碩士論文
[1]大口徑液晶光學(xué)相控陣實(shí)現(xiàn)方法研究[D]. 卓儒盛.電子科技大學(xué) 2018
[2]液晶光學(xué)相控陣的波束掃描方法研究[D]. 湯鎮(zhèn)輝.電子科技大學(xué) 2015
[3]光通信中非機(jī)械式光束偏轉(zhuǎn)控制器研究[D]. 郝雅靜.中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所） 2014
[4]液晶相控陣建模與性能分析研究[D]. 潘斐.電子科技大學(xué) 2013
[5]基于液晶的非機(jī)械式ATP的光束偏轉(zhuǎn)研究[D]. 張杰.電子科技大學(xué) 2012
[6]基于液晶相控陣的大角度光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)研究[D]. 鄒永超.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[7]相控陣激光雷達(dá)波控技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 孫洋東.電子科技大學(xué) 2011
[8]激光雷達(dá)液晶相控陣波控?cái)?shù)據(jù)優(yōu)化算法研究[D]. 尹曉虎.電子科技大學(xué) 2011
[9]用于光束偏轉(zhuǎn)的液晶光學(xué)相陣列驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D]. 石永亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[10]可實(shí)現(xiàn)激光掃描的液晶閃耀光柵的設(shè)計(jì)與研究[D]. 劉坤.電子科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2968803