一、概要

光学相控阵技术通过对光束阵列中单元光束相位的控制，从而实现阵列光束等相面的重构或精密调控，具有系统体积质量小、响应速度快、光束质量好等优点。

二、原理

光学相控阵技术其工作原理是对按一定规律排列的基阵阵元的信号均加以适当的移相（或延时），用来获得阵波束的偏转。按照上述定义，光学相控阵技术既包括用于光束发射阵列的光束大角度偏转技术，也包括用于远距离目标高分辨率成像的阵列望远镜干涉成像技术。从发射角度来讲，光学相控阵是对阵列发射光束的相位进行控制，从而实现阵列光束整体偏转或者相位误差补偿。光学相控阵的基本原理如图1所示，其中图1（a）是非相干合成阵列，即只有“阵”，没有“相控”的情况；图1（b）~（d）是光学相控阵（即相干合成阵列）的三种不同工作状态。

图1. 光学相控阵技术在光束发射中的应用原理图

三、应用

非相干合成系统只是将阵列光束进行简单的功率叠加，不对阵列光束的相位进行控制，其光源可以是多台波长不同的激光器，远场光斑尺寸由发射阵列单元的尺寸决定，与阵元数量、阵列等效口径和光束阵列占空比无关，不能算作真正意义上的相控阵。但是非相干合成系统结构简单、对光源性能要求低、输出功率高，已经获得大量应用。

从接收角度来讲，光学相控阵应用在远距离目标高分辨率成像中（图2），由望远镜阵列、相位延迟器阵列、光束组合器和成像器件组成，目标发出的光传输到望远镜阵列，之后相位延迟器可将各路光束的相位差补偿为0，经光束组合器后进行干涉，获得目标源的复相干度。根据范西特-泽尼克定理计算出目标图像，该技术被称为干涉成像技术，是合成孔径成像技术中的一种。从系统结构来看，干涉成像系统和相控阵发射系统的结构基本相同，只是两种应用情况中的光路传输方向相反。

图2. 光学相控阵技术在远距离高分辨率成像中的应用原理图