液晶光学相控阵光束偏转精度研究开题报告

自从液晶材料在显示领域得到成功应用后,液晶的独特光电特性开始受到普遍地关注,应用领域也逐渐拓宽。利用液晶光栅器件制作的液晶相控阵就是其中一类具有广泛前景的应用,光学相控阵技术具有波束指向灵活、扫描速度快、角度驱动范围大、分辨率高等扫描特点，在卫星通信、目标探测与跟踪、激光武器、遥感遥测等军民领域有着广泛的应用前景。

液晶光学相控阵列采用液晶器件实现光束的偏转控制，其通过施加电压实现液晶分子的旋转，在很小的电压下就可以实现折射率的变化，从而实现光学相位的偏转，最终实现光束偏转。

偏转精度是光束控制领域最核心的指标之一，在一定程度上，偏转精度的高低直接决定了光束控制器性能的好坏。然而，当前光束指向控制方法仍存在扫描精度不足、扫描分辨率受限、指向位置不稳定等问题。因此，需要对液晶光学相控阵偏转精度进行进一步的研究。

2. 研究内容和预期目标

基于微波相控阵理论提出了一种基于非周期性闪耀光栅的液晶相控阵波控方法,通过仿真,表明这种基于非周期性闪耀光栅的方法能够极大地增加扫描角度数量,实现多于周期闪耀光栅10倍的可分辨角数量,使液晶相控阵阵列在不需要级联其它器件的前提下,实现视场范围内几乎所有可分辨角的光波束扫描,且不以衍射效率降低为代价。通过光束偏转实验,验证基于非周期闪耀光栅进行液晶相控阵波控可实现均匀扫描,且可实现周期性闪耀光栅所不能实现的衍射角度。在该过程中，电压的施加精度、液晶像素尺寸都会对光束的偏转精度产生影响。本课题重点研究液晶相控阵列的控制电压和像素尺寸对光束偏转精度的影响，从而为液晶相控阵列的设计和实际应用提供理论依据。

1) 调研液晶相控阵列的工作原理；

2) 掌握衍射闪耀光栅的工作原理；

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

针对液晶光学相控阵原理和光束偏转精度的工作的研究。本课题采用文献研究法，收集有关液晶相控阵列的工作原理、衍射闪耀光栅的工作原理等的文献资料，通过对这些文献进行整理和归纳，最终掌握衍射闪耀光栅的工作原理和液晶相控阵列的工作原理。

研究步骤：

4. 参考文献

1] 王承邈. 基于液晶光学相控阵的高精度光束指向控制技术[d].中国科学院大学,2021:4-21.

[2]孔令讲,朱颖,宋艳等.基于非周期闪耀光栅的液晶相控阵波控方法研究[j].光学学报,2011,31(01):219-224.

[3]汪相如,黄子强.液晶光学相控阵组件扫描精度分析研究[j].光电技术应用,2017,32(04):33-37.

5. 计划与进度安排

2024年第1周(2月20日-2月24日) 下发毕业论文任务书

1-2周(2月20日-3月3日) 完成开题报告

3-14周(3月6日-5月21日) 毕业论文写作, 按开题报告撰写论文