第４ｌ卷第２期 Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．２ 红外与激光工程 Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１２年２月 Ｆｅｂ．２０１２ 利用相位闪耀光栅的光学相控阵扫描性能分析 赵彬 ，赵长明 ，杨苏辉。，王世涛。 （１．西南技术物理研究所，四川成都６１００４１；２．北京理工大学光电学院，北京１０００８１； ３．中国空间技术研究院，北京１０００９４） 摘 要：针对透射型和反射型光学相控阵器件，分别进行扫描衍射效率和扫描角精度的理论及仿真 研究。首先，以阶梯相位闪耀光栅为理论模型，推导了光学相控阵器件的扫描衍射效率及扫描角精度 的表达式；其次，以器件的实际特性对表达式进行修正，给出了近似实际情况的扫描性能表达式；最 后，在假设的器件参数条件下，对０。入射透射型器件和４５。入射反射型器件的扫描性能进行了仿真分 析。仿真结果表明：两种器件的扫描衍射效率与扫描角精度都随扫描角的增大而加速下降；透射型器 件的扫描衍射效率和扫描角精度关于阵面法线对称分布，而反射型器件关于４５。出射角不对称。最后 还讨论了激光线宽对扫描角精度的影响，说明了此影响在ｌ０ 。量级。 关键词：光学相控阵； 光束扫描性能； 衍射效率； 扫描角精度 中图分类号：ＴＮ９５８．９８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７—２２７６（２０ｌ２）０２—０３４１～０６ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂｌａｚｅｄ ｐｈａｓｅ ｇｒａｔｉｎｇ Ｚｈａｏ Ｂｉｎ ，Ｚｈａｏ Ｃｈａｎｇｍｉｎｇ。，Ｙａｎｇ Ｓｕｈｕｉ。，Ｗａｎｇ Ｓｈｉｔａｏ。 （１．Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｄｅｖｉｃｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ｉｎｔｏ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｂｌａｚｅｄ ｐｈａｓｅ ｇｒａｔｉｎｇ，ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ—ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ—ａｃｃｕｒａｃｙ，ｏｆ ｔｗｏ ｔｙｐｅ ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｎａｄ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｗｉｈｔ ａｃｔｕａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｎｄ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｗｏ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｙｐｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｉｎｃｉｄｅｎｔ ａｎｇｌｅ ｏｆ ０。ａｎｄ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｈｔ ｉｎｃｉｄｅｎｔ ａｎｇｌｅ ｏｆ ４５。ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｓｓｕｍｐｔｉｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ—ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ—ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｗｏ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｄｅｖｉｃｅｓ ｂｏｔｈ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｒａｐｉｄｌｙ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅｓ；ｂｕｔ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｎｏｔ ｓｙｍｍｅｔｉｒｃａｌ、ｖｉｔ｝１ ｒｅｓｐｅｃｔ ｏｆ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ．ｗｈｉｌｅ ｔｈａｔ ｏｆ ｒｔａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｙｐｅ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａ１．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ ｏｎ ｔｈｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｎａｇｌｅ—ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ １０一ｄｅｇｒｅｅｓ． 收稿日期：２０１１－０６—２２； 修订１５１期：２０１１－０７—１０ 基金项目：ＣＡＳＴ创新基金（ＣＡＳＴ２００７１４） 作者简介：赵彬（１９８２一），男，工程师，博士，主要从事光电信息系统方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｅｇｇｍａｎｚｂ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｒｎ 导师简介：赵长Ｉ）￣ｊ（１９６０一），男，教授，博士生导师，主要从事新型固体激光及光电信息系统方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｏｃｈａｎｇｍｉｎｇ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ ３４２ 红外与激光工程 ４１ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｐｆｉｃＭ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ；ｂｅａｍ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ； ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ—ａｃｃｕｒａｃｙ 的理想状况下，可将阵面上的相位分布看成阶梯形， Ｏ引言 一个阵元的相移代表一个阶梯，一组连续阶梯构成 一光学相控阵（ＯＰＡ）借鉴自微波相控阵，其原理类 个相位周期。考虑一维相控阵情形，其理想相位分 似相位闪耀光栅ｎ ，但该“光栅”的闪耀角（即相位斜 布如图１所示。因为要形成明确的相位梯度，周期内 面的倾斜角）可调。 阶梯数Ⅳ只能取大于等于３的整数。 光学相控阵技术在相控阵激光雷达、空间激光 通信等领域发挥着极其重要的作用。它具有无机械 活动部件、扫描快速灵活，指向精度和空间分辨率 高，易于实现小型化的特点瞄－。１，可与无源捕获传感 器组合构成多种相控阵激光雷达，也可在空间光通 Ｏ ｋ—～Ｄ——一 信中利用多波束成形能力轻松地同时应对多个通信 终端 。特别是光学相控阵的物理结构决定了其具 图１一维光学相控阵理想相位分布 ・ 有优雅降级（ＧｒａｃｅｆｕｌＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）的能力ｎ】，从而具 Ｆｉｇ．１ Ｉｄｅａｌ ｐｈａｓｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｎｅａｒ ＯＰＡ 有其他光束偏转技术不能比拟的高可靠性。例如：当 为避免在移相器电极上加过大的电压，利用光 １０％的阵元失效，天线增益不过降低ｌ ｄＢ，且天线方 波相位的２耵周期性，光学相控阵引入了“２订复位 向图和方向系数受到的影响都不大。在众多光学相 （２，ｔｒ ｒｅｓｅｔ）”技术Ⅲ。因此，等效的闪耀光栅相邻周期相 控阵器件实现方案中，液晶空间光调制器是很有前 位差最大为２ａｔ，于是衍射主极大只出现在±１级 ， 途的一类器件。此类器件在自适应光学中已有重要 且光束偏转角由光栅方程给出： 应用，相对其他技术而言更为成熟、更容易小型化、 功耗也更低。 ｓｉｎ０＋ｓｉｎ０￣＝ （１） 上， 作为光束偏转器件，光学相控阵的光束扫描性 式中： 和０为光束入射角和出射角（与器件阵面法 能很大程度上决定了系统的性能。国内已有相关文 线所成的夹角）；Ｄ＝Ｎｄ为一个相位周期的宽度，ｄ为 献对光学相控阵进行过研究报道【３，５－６］，主要偏重于 相邻阵元中心距。 论述器件设计制作或器件制作误差对扫描精度的 依据二元光学理论，一个光栅周期包含的阶梯 影响［７１。文中抽象具体器件制作，从光学相控阵原 数为Ⅳ的阶梯闪耀光栅的一级衍射效率Ｂｏ］为： 理着眼，对透射型和反射型两种光学相控阵器件的 主要扫描性能——扫描衍射效率和扫描角精度进 行理论分析和仿真，研究光学相控阵结构参数对这 叼－ｌ ＝ｓｉｎｃ （２） 两项性能的影响，及发射激光线宽对扫描角精度的 影响，为光学相控阵激光雷达系统设计提供有益的 由光栅方程日Ｊ得： 参考。 （３） １光学相控阵的扫描衍射效率 将公式（３）代入衍射效率公式（２），有： １．１理想状况下的扫描衍射效率 如前所述，光学相控阵类似于阶梯相位闪耀光 ．＇ｒ／＝Ｓｌ’ｒｌＣ。（ｌ ——— ——一ｌ） ㈤ Ｌ４Ｊ 栅。在不考虑液晶器件的插入损耗、电极的边缘场效 这正是光学相控阵的扫描衍射效率。 应造成的“回扫区【 闱（ｌｆｙｂａｃｋｒｅｇｉｏｎ）”及“相位凹陷嘲” 对于透射型器件．Ｂ 一般取０ ｏ．０范围由Ｎ＝ 第２期 赵 彬等：利用相位闪耀光栅的光学相控阵扫描性能分析 ３４３ ｄＳｌｎｏ ＿≥３确定，则扫描衍射效率变为：０ ｓ ｎｃ （ ） （５） 对于反射型器件，为安排系统光路方便，假定入 射光４５。斜入射到器件相移面。此时，入射光和出射 光将分居器件平面法线两侧，按光栅方程的规定， 与８异号。９范围由Ⅳ ≥３确定， 则扫描衍射效率变为： 叼Ｒ ｓｉｍｎｃ ２ ｉＪ ｎ 孚）兰 Ｊｌ （【６０）Ｊ 【 入０ Ｊ 假设）ｔｏ＝１．０６４ｌｘｍ，改变ｄ的值，对以上两种器件 的扫描衍射效率进行仿真，结果如图２、图３所示。 分 暑 ‘８ ｌ基 Ｕ 暑 ．＝ 等 ｛兰 凸 图２透射型器件理想的扫描衍射效率 Ｆｉｇ．２ Ｉｄｅａ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ・ｔｙｐｅ ＯＰＡ 矗 ’ ｝三 ∞ ＝ 害 甚 毫 ０ 图３反射型器件理想的扫描衍射效率 Ｆｉｇ．３ Ｉｄｅａ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ—ｔｙｐｅ ＯＰＡ 对反射型器件，扫描效率最大值出现在一４５。扫 描角处，且其两边效率分布不完全对称。究其原因， 从公式（６）可以看出，这是因为ｆＪ ｓｉｎ 厶 ｌＩ 关于一４５。 角不完全对称，如图４所示。 图４ ＩｓｉｎＯ＋ｓｉｎ４５。Ｉ随扫描角的变化 Ｆｉｇ．４ Ｉｓｉｎ０＋ｓｉｎ４５。ｌ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ １．２近似实际的扫描衍射效率 实际液晶光学相控阵器件的插入损耗在１０％－ ２０％，主要是由于电介质镜的不完美、折射率失配（镜 子与液晶之间）。底部电极的散射等ｎ¨造成的。文中 仿真时的插入损耗取１５％。 此外，边缘场效应会使得液晶相位分布出现“回 扫区”，其尺寸是电极板与玻璃盖板距离与控制边缘 场区电极间距比值的函数，如图５所示。对于给定的 器件，回扫区尺寸是固定的，所以在偏转角增大时， 闪耀光栅周期变小而回扫区不变，则可偏转的光相 对减少，导致大角度偏转时效率下降。其对应的修正 因子为： ／ ＾ ＼２ ｖｆ＝《、 ｌ一鲁｝上，Ｉ （７） 式中：Ａ 是回扫区宽度，按照经验可近似为ｄ１３［ 。 肌ｔｙ ｙ ｋ Ｆｌ ｋ ｒｅｇｉｏｎ 图５“回扫区”示意图 Ｆｉｇ．５ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｆｌｙｂａｃｋ ｒｅｇｉｏｎ 在实际器件中，还需要考虑电极宽度ｗ和电极中 心距ｄ的关系，用占空比ｗ／ｄ来表示，其平方（ｗ／ｄ） 为 器件填充因子。这一指标对衍射效率也存在影响【 ， 对应的修正因子为： ２ （等） （８） 于是，近似实际的扫描衍射效率为： 红外与激光工程 ４１ 透射型 ＝０．１５（ 一 ）２ｓｉＩｌｃ。＼ｄｓｉ ｎ０』／（９） 反射型 ， ｃｏｓ ・ｄＯ＝一 ｄⅣ ｄＮ （１１） ２ 对于透射型器件，将Ⅳ－ ｌ带人公式（１１）得： （１２） 叼 ＝ｏ （ ） ・ｉ ．．ｄ ｓｍ０＋￣／・ Ｓ１．１Ｃ ：Ｉ ＼ ２ ２／Ｉ Ｉ 【 Ｊ （ｆ１ｌ０（Ｊ）１ 假设ｗ／ｄ＝Ｏ．８５，对上两式做仿真得到如图６、图７ 所示的结果。与图２、图３相比，除峰值下降外，整体 ｃｏｓ ．ｄＯ－－－ｄｓｉｎ￣Ｏ ｄＮ 对于反射型器件，将Ⅳ：一——— —一＋ 带入公 ） （１３）ｆ ３１ 式（１１）得： ２ ￣（ｓｃｏｓ０ ｄＯ）・＝——————— ——————一 ｄＮ －ｄ—ｉｎＯ＋Ｔ－－－－．—２一——由光栅方程可知，ｄＮ与ｄＯ符号相反且Ｎ的最 小增量为１。令ｄＮ＝１，有： 透射型 ＝ 蛩 器 ’Ｓ ｉ若 Ｕ Ａ ＣＯＳ ｄⅣ （１４） 暑 譬 反射型 ｛皇 ｄ８＝— ——— —Ｌ ｏｃｏｓ０ ｄＮ Ａ！： ！ （１５） 以上两式就是光学相控阵的扫描角精度，其仿 图６透射型器件近似实际的扫描衍射效率 Ｆｉｇ．６ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ・ｔｙｐｅ ＯＰＡ 真曲线如图８、图９所示。可以看出．扫描角越大．角 最 癌 ０ 占 暑 弓 ｛兰 图８透射型器件的扫描角精度 Ｆｉｇ．Ｂ Ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ－ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ￣ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ—ｔｙｐｅ ＯＰＡ 图７反射型器件近似实际的扫描衍射效率（入射角４５。） Ｆｉｇ．７ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ－ｔｙｐｅ ＯＰＡ（ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ａｎｇｌｅ：４５。） ２光学相控阵的扫描角精度 如前所述，Ⅳ只能取大于等于３的整数，所以扫 描角不可能连续变化，只存在分离值。下面定量分析 扫描角离散程度随扫描角的变化关系，即扫描角精 度分布。 图９反射型器件的扫描角精度 Ｆｉｇ．９ Ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ—ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ－ｔｙｐｅ ＯＰＡ 对于光栅方程两边作微分，得到： 第２期 赵 彬等：利用相位闪耀光栅的光学相控阵扫描性能分析 ３４５ 度误差越大，甚至达到１。量级。所以只有在小角度 扫描范围内，可认为光束扫描是近似连续的。 ３激光波长偏差对扫描角精度的影响 从光栅方程还可以看出，实际人射波长入与设 计工作波长Ａ０有差异ｄＡ时，会造成指向角偏离预 定角度。在此只讨论微小波长偏差，如激光线宽等。 再次对光栅方程两边微分，得到： ｄＯ＝ ｄ ｈ （１６） 线宽与波长偏差的关系式（ｃ为光速）为： （１７） 联立以上两式，并对透射型器件代入Ｄ＝ｌｏ￣ ｓｉ透射型： ｄｅ：—ｈｏ ＡｆｌａｎＯ （１８） —对反射型器件代人Ｄ：—— Ｌｓｉｎ日＋了ｘ／Ｔ 得反射型： ｄＯＡｏＡｆ ｓ ｉｎ＝ ０ ＋ ＣＣＣＯＳ ｆ１９１ ９ ｃ。一 这两式就是激光线宽与扫描角精度的关系式， 图１０、图１１所示的仿真曲线直观反映了它们的关 系。可看出激光线宽对扫描角精度的影响在１０ 。量 图ｌＯ激光线宽对透射型器件扫描角精度影响 Ｆｉｇ．１０ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ ｔｏ ｔｈｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｎａｇｌｅ—ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ—ｔｙｐｅ ＯＰＡ ￣ｓｃａｎｎｌｎｇ ａｎｇｌｅ一 ）．Ｏ ￣ｓｅａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ－５０．７２５。 －ａ－ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ－４５．８５。 一￣－ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ－４０．９７５￣ —口一ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ一３６． ／ ０ ２０ ４０ ６０ ８１） １Ｏ０ Ｌａｓｅｒ ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ／ｋＨｚ 图ｌｌ激光线宽对反射型器件扫描角精度影响（入射角４５。） Ｆｉｇ．１１ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ ｏｎ ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ－ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ—ｔｙｐｅ ＯＰＡ（ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ａｎｇｌｅ：４５。） ４结论 从以上分析所得的表达式及仿真结果，可得出 以下结论： （１）阵元间距决定了可用的扫描角范围，间距越 小则可用范围越大； （２）透射型和反射型器件的扫描衍射效率都随扫 描角增大而加速下降，效率峰值由器件插入损耗和 填充因子决定，透射型器件衍射效率分布是对称的， 而反射型器件不对称； （３）透射型器件的扫描角在阵面法线附近近似连 续，而反射型器件在４５。出射角附近近似连续，二者 扫描角精度都随扫描角增大而加速下降，分布也是 透射型对称而反射型不对称； （４）激光线宽对扫描角精度的影响微乎其微。 综上，光学相控阵器件要真正实用化，必须开发 出高填充因子、小阵元尺寸、低插入损耗的器件［１５－１６】。 应用到激光雷达中，还要求器件本身抗损伤阈值高， 能承受高的激光发射功率。 参考文献： ● ［１】 Ｍｃｍａｎａｍｏｎ Ｐ Ｆ，Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ Ｔ Ａ，Ｃｏｒｋｕｍ Ｄ Ｌ，ｅｔ ａ１． Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ】．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ 舾ｌ蜀 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【１２】 Ｓｕｎ Ｌｉａｎｇ．Ｔｈｅ ｓｍｄｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔ－ｂｅａｍ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌｉｕ Ｙｏｎｇｊｕｎ，Ｘｕａｎ Ｌｉ，Ｈｕ Ｌｉｆａ．ｅｔ ａ１．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ【Ｄ】．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ：Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｓｐａｉｔｌａ ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ｗｉｎ１ ｈｉｇｌｌ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ｐｕｒｅ ｐｈａｓｅ【Ｊ】．Ａｃｔａ Ｏｐｔｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２００５，２５（１２）：１６８２－ 孙亮．基于光学相控阵的光束扫描研究【Ｄ】．长春：长春理 １６８６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） 工大学，２００８． 刘永军，宣丽，胡立发，等．高精度纯相位液晶空间光调制 【１３１ Ｔｈｏｍａｓ Ｊａｍｅｓ Ａ，Ｙｅｓｈａｌａｈｕ Ｆａｉｎｍａｎ．Ｏｐｔｉｍ￣ｃａｓｃａｄｅ 器的研究【Ｊ】．光学学报．２００５，２５（１２）：１６８２－１５８６． ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅｄ・ａｒｒａｙ ｂｅａｍ ｄｅｆｌｃｅｔｏｒｓ［Ｊ］．Ａｐｐ￣ｄ Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎ，Ｘｕ Ｌｉｎ，Ｗｕ Ｌｉｙｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｂｅａｍ Ｏｐａｃｓ，１９９８，３７（２６）：６１９６－６２１２． ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｂａｓｅｄ ０ｎ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ【Ｊ】．Ａｃａｔ 【１４】 Ｄｏｎｇ Ｇｕａｎｇｙａｎ。Ｚｈｅｎｇ Ｙｏｎｇｃｈａｏ，Ｚｈａｎｇ Ｗｅｎｐｉｎｇ，ｅｔ ａ１． Ｐｈｏｔｏｎｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２００８，３７（８）：１４９７一ｌ５０２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｌａｄａｒ【Ｊ】．Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｌｔ￣ｅｒ 张健，徐林，吴丽莹，等．液晶光学相控阵可编程光束偏转 Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，３５（Ｓ）：２８９－２９３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） 研究【Ｊ】．光子学报．２００８，３７（８）：１４９７－１５０２． 董光焰，郑永超，张文平，等．相控阵激光雷达技术【Ｊ】．红 ｎｇｊｉａｎｇ，Ｙｉ ｗｃｉ，Ｙａｎｇ Ｊｉａｎｙｕ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｅａｃｈ Ｏｌｌ 外与激光工程，２００６，３ｓ（Ｓ）：２８９—２９３． ｓｃａｎｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ 【１５】 Ｘｕ Ｌｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎ，Ｗｕ Ｌｉｙｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｖｏｌｔａｇｅ－ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｒａｄａｒ【Ｊ】．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｚ∞ ，２００９，３６（５）： ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｕｎｉｔ ｆｏｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｐｔｉｃａｌ １０８０一ｌｏ８５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ【Ｊ】．１ｎｆｒａｒ￣ｄ ａｎｄ Ｌａ￥ｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３６ 孔令讲。易伟，杨建宇，等．激光雷达液晶相控阵组件扫描 （６）：９３２－９３５． 精度分析【Ｊ１．中国激光．２００９，３６（５）：１０８０－１０８５． 徐林，张健，吴丽莹，等．液晶光学相阵列相移单元的电压一相 Ｓｅｒａｔｉ Ｓ，Ｓｔｏｃｋｌｅｙ Ｊ．Ａｄｖａｎｃｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｐｔｉｃａｌ 移特性【Ｊ】．红外与激光工程，２００７，３６（６）：９３２－９３５． ｐｈａｓｅｄａｒｒａｙｓ［Ｃ］／／ＡｅｍｓｐａｃｅＣｏｎｆｅｘｅｎｃｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，ｌＥＥＫ２００２． 【１６】 Ｐｅｉ Ｙａｎｂｏ。Ｙａｏ Ｆｅｎｇｆｅｎｇ，Ｓｕｎ Ｘｉｕｄｏｎｇ。ｅｔ ａ１．Ｌｉｇｈｔ ｃｏｎｔｏｒ￣ａｄ Ｘｉｅ Ｊｎｉ￣ｍ，Ｚｈａｏ Ｄａｚｕｎ，Ｙａｈ Ｊｉｘｉａｎｇ．Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｇｒａｔｉｎｇｓ ｉｎ ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｙｒｓｔａｌｓ［Ｊ］．Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｔｕｔｏｒｉａｌ【Ｍ】．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｒｅｓｓ， Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３６（２）：２６１—２６４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ２００５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） 裴延波，姚凤凤，孙秀冬，等．向列液晶中的光控永久光栅【Ｊ】． 谢敬辉，赵达尊，阎吉祥．物理光学教程【Ｍ】．北京：北京 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