基于體全息光柵的光學(xué)相控陣放大級研究的開題報告

基于體全息光柵的光學(xué)相控陣放大級研究的開題報告一、研究背景及意義光學(xué)相控陣（opticalphasedarray,OPA）已經(jīng)在光通信、激光雷達(dá)、光學(xué)成像等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，相較于傳統(tǒng)的微波相控陣，光學(xué)相控陣的陣元間聚合度低、能量損耗及信噪比等問題仍然存在，這些問題限制了光學(xué)相控陣在實際應(yīng)用中的發(fā)展。因此，如何提升光學(xué)相控陣的聚合度和光能量利用效率是當(dāng)前的研究熱點之一。二、研究內(nèi)容及技術(shù)路線體全息光柵（volumeholographicgrating,VHGs）能夠?qū)⒐馐鴱?qiáng)度分布均勻地記錄在光敏材料中，并在讀取時實現(xiàn)光的非機(jī)械掃描和相位控制，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。本研究旨在利用體全息光柵制備高效的光學(xué)相控陣聚合元件，并提高其光能量利用效率。具體研究內(nèi)容和技術(shù)路線如下：1.研制高效的體全息光柵記錄系統(tǒng)，制備高質(zhì)量的體全息光柵；2.利用體全息光柵記錄光學(xué)相控陣元件的信息，實現(xiàn)陣元的相位控制；3.通過光學(xué)模擬和實驗驗證，分析體全息光柵光學(xué)相控陣放大級的聚合度及光能量利用效率；4.系統(tǒng)地探討如何改善光學(xué)相控陣的聚合度和光能量利用效率；三、研究預(yù)計成果本研究將實現(xiàn)基于體全息光柵的光學(xué)相控陣聚合級的制備和性能分析，提高光學(xué)相控陣的聚合度和光能量利用效率。具體預(yù)期成果如下：1.成功研制高質(zhì)量的體全息光柵記錄系統(tǒng)；2.利用體全息光柵實現(xiàn)光學(xué)相控陣放大級的相位控制；3.驗證光學(xué)相控陣的聚合度及光能量利用效率；4.提出改善光學(xué)相控陣聚合度和光能量利用效率的可行方案。四、研究難點及解決方案光學(xué)相控陣放大級的制備和性能分析是本研究的難點，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：1.體全息光柵的制備和性能優(yōu)化；2.光學(xué)相控陣的相位控制和性能分析。為解決以上問題，本研究將采用以下解決方案：1.結(jié)合先進(jìn)的加工技術(shù)制備體全息光柵，借助光學(xué)實驗分析其性能；2.通過光學(xué)模擬和實驗不斷優(yōu)化陣元的相位控制方式，提高光學(xué)相控陣放大級的聚合度和光能量利用效率。五、研究所需條件本研究需要以下條件：1.光學(xué)實驗室；2.能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量體全息光柵制備的設(shè)備和材料；3.模擬計算和仿真軟件；4.資深的導(dǎo)師指導(dǎo)和協(xié)助。六、研究預(yù)計時間表本研究計劃時間為兩年，時間表如下：第一年1.完成體全息光柵制備系統(tǒng)的搭建及測試；2.進(jìn)行體全息光柵制備及性能調(diào)優(yōu)；3.進(jìn)行光學(xué)相控陣元件的制備，并進(jìn)行相位控制實驗。第二年1.開展光學(xué)模擬和實驗分析，并驗證光學(xué)相控陣的聚合度及光能量利用效率；2.提出改善光學(xué)相控陣的聚合度和光能量利用效率的可行方案；3.論文撰寫及答辯準(zhǔn)備。七、參考文獻(xiàn)1.張培莉,張鈞炎等.體全息光柵的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].光學(xué)精密工程,2012,20(5):1125-1134.2.王哲,郭麗英等.多光束交叉體全息光柵陣列的設(shè)計[J].光學(xué)學(xué)報,2013,33(8):.3.R.R.A.Syms,J.S.Roberts.Opticalphasearrays:highefficiencyincoherentbeamcombiningusingλ/2spaced