超声检测是无损检测领域里应用较为广泛的一种检测手段。随着国家对质量要求的日益严格和现代无损检测技术的快速发展以及较复杂构件的增多,科研人员利用雷达的原理研究出超声相控阵检测,并在多个领域发挥不可替代的作用。为了使相控阵检测的具有可靠性,需要对相控阵超声检测仪的性能进行测试。目前是通过相控阵检测仪自身的成像系统进行测试,但是相控阵检测仪自身的成像方法不是真正的声波。为了能够直观的看见超声波,实现相控阵检测仪中超声波成像,设计了一个基于动态光弹法的相控阵超声检测仪成像系统。本系统利用动态光弹法直接在光学玻璃试块上观察相控阵超声检测仪的超声波。既可以对仪器性能进行判定,也可以研究相控阵检测仪激励超声波的传播特性。本文从硬件和软件两个方面对整个光弹系统研制做了详细的阐述,研究的主要内容有:首先,对应用于超声相控阵的动态光弹系统光源进行了设计和制作,采用激光为光源,利用FPGA设计了声光延时触发激光控制器,控制激光器和相控阵超声检测仪。FPGA内部集成了MC8051IP core和软核存储单元、计数延时模块、脉宽调整电路（触发激光器）和其他的系统改进电路。还通过汇编语言在MC8051IP core里进行编程,完成了分频模块,系统自触发模块、外触发模块、自外触发切换和串口通讯置数模块。设计了电源电路和外围扩展电路,实现了对激光器和相控阵检测仪的高精度延时触发。通过CIVA超声仿真软件,对相控阵超声换能器的参数做优化设计。确定了相控阵换能器的阵元间距、阵元尺寸、同时激励阵元数、激励信号的频率等参数。仿真结果表明:1)阵元数越多,超声波换能器在焦点处能量越强;2)阵元尺寸越大,换能器产生能量越强;3)频率越低,换能器能量越强;4)阵元间距要小于超声波波长,就不会产生栅瓣。最后,设计了基于光弹法的超声相控阵成像实验,实现了对超声相控阵成像质量的动态实时观测,并通过软件的测量功能,准确测量了聚焦点位置和聚焦焦点的尺寸,对评价相控阵成像质量具有积极意义。