光波导相控阵具有扫描速度快、控制电压低、无惯性、可自由寻址等突出优点,在激光扫描成像、激光雷达等领域具有广泛的应用前景。实际光波导阵列芯片的结构尺寸、材料折射率以及电特性与理想情况存在差别,导致光束出射时的相位分布同理论计算结果存在较大差异,对于输出光束特性产生较大影响。因此,光波导相控阵扫描光束特性的优化,对于工程化应用来说具有非常重要的实际意义。论文从光波导相控阵扫描原理出发,分析了扫描光束栅瓣的抑制方法。利用Rsoft软件模拟仿真了光波导阵列的横向尺寸误差、折射率误差、芯层电特性的非一致性以及入射光高斯分布对输出光束特性的影响。其中芯片的横向尺寸误差、材料折射率误差、芯层电特性的非一致性影响较大,而入射光高斯分布的影响较小。在分析各种优化方法的优点和缺点的基础上,选用模式搜索法,设计了光波导相控阵扫描光束特性优化的闭环控制方案。基于Lab VIEW编程平台,构建了光波导相控阵扫描光束特性优化系统。该系统主要由图像采集模块、电控制模块和优化控制模块构成。实验研究表明,该系统能够补偿由于光波导阵列芯片加工误差和入射光波非垂直、中心对准入射等非理想因素对扫描系统带来的附加相位差,可有效地压缩光束的旁瓣,主副瓣比由8dB最大可提高到17dB,使得扫描光束特性得到优化。