【摘 要】
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利用光学相阵列做光束方向精确控制是光电科学的前沿技术之一,它在自由空间通信、光电跟踪(APT)技术、光电对抗和光互联领域,都有极重要的应用。因为这是一种同传统利用惯性机
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利用光学相阵列做光束方向精确控制是光电科学的前沿技术之一,它在自由空间通信、光电跟踪(APT)技术、光电对抗和光互联领域,都有极重要的应用。因为这是一种同传统利用惯性机械转动件扫描的原理不同,属于全电、非惯性扫描跟踪技术,因而具有可以电寻址、无机械磨损、控制精度高、功耗低、体积小、重量轻、能提高有效载荷的优点,是发达国家特别是军事强国极重视的新领域。 利用液晶光学相阵列实现光束敏捷控制首先要对相阵列进行驱动,目的是将按一定规律变化的电场加在液晶层上。在电场作用下,具有光学双折射性质的液晶分子的指向矢排列方向发生变化,导致液晶分子的折射率发生变化,从而控制激光束的偏转方向。 为了说明液晶光学相阵列的驱动方案制定的理论依据,首先阐述了液晶光学相阵列的基本结构和光束控制的机理,分析了几种驱动方法,需要施加电压的基本参数。在这些工作的基础上,确定了对液晶光学相阵列器件透明电极施加台阶式周期电压的驱动方式,使其形成液晶光栅,用以调制入射光束的相位,达到使光束偏转方向精确受控的目的。 作者设计了光束偏转控制的驱动硬件和控制软件,搭建了驱动装置,实现了对液晶光学相阵列的光束转动方向的可编程控制。为了检验装置设计的正确性,将其用于对科研组自主研发的一维液晶光学相阵列加以驱动控制,组成激光束偏转实验系统,定量地测试了该液晶光学相阵列的光束偏转特性,严格地考察了施加电压与光束偏转角度的对应关系,验证了本研究的方案、方法是正确的,并在实际中得到应用。
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