应用于空间光通信的液晶光束偏转技术研究
| 致谢 | 第3-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 课题研究意义及背景 | 第13-15页 |
| 1.2 自由空间激光通信 | 第15-29页 |
| 1.2.1 捕获跟踪瞄准技术 | 第19-23页 |
| 1.2.2 非机械式光束偏转技术 | 第23-26页 |
| 1.2.3 液晶非机械式光束偏转概述 | 第26-29页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第29-32页 |
| 1.4 本论文研究的主要内容及章节安排 | 第32-35页 |
| 2 液晶器件的物理特性 | 第35-53页 |
| 2.1 液晶的相变及结构特点 | 第35-38页 |
| 2.2 液晶的连续弹性体形变理论 | 第38-48页 |
| 2.2.1 液晶形变及其描述 | 第39页 |
| 2.2.2 液晶形变下的弹性能 | 第39-43页 |
| 2.2.3 液晶处于电场中的自由能 | 第43-45页 |
| 2.2.4 液晶在电场下指向矢分布及数值仿真 | 第45-48页 |
| 2.3 指向矢改变对入射光的相位调制 | 第48-51页 |
| 2.4 小结 | 第51-53页 |
| 3 液晶调制特性测量方法 | 第53-71页 |
| 3.1 常用的相位调制测量方法 | 第53-54页 |
| 3.2 夫琅禾费多缝衍射 | 第54-57页 |
| 3.3 液晶光栅衍射模型 | 第57-61页 |
| 3.4 零级衍射光强与相位调制量?的关系 | 第61-63页 |
| 3.5 实验及结果验证 | 第63-69页 |
| 3.5.1 液晶驱动电路及方法 | 第63-65页 |
| 3.5.2 实验装置 | 第65页 |
| 3.5.3 光源噪声的处理 | 第65-67页 |
| 3.5.4 实验结果 | 第67-69页 |
| 3.6 小结 | 第69-71页 |
| 4 液晶光束偏转相控方法 | 第71-93页 |
| 4.1 基于闪耀光栅模型的液晶相控方法 | 第71-83页 |
| 4.1.1 光束偏转角的推算 | 第74-77页 |
| 4.1.2 衍射效率的推算 | 第77-79页 |
| 4.1.3 影响衍射效率的因素分析 | 第79-82页 |
| 4.1.4 闪耀光栅模型光束偏转器总结 | 第82-83页 |
| 4.2 基于相控阵雷达的相位扫描方法 | 第83-90页 |
| 4.2.1 基本原理 | 第83-85页 |
| 4.2.2 衍射效率及最大偏转角 | 第85-86页 |
| 4.2.3 栅瓣问题 | 第86-87页 |
| 4.2.4 扫描精度分析 | 第87-90页 |
| 4.3 基于相控阵雷达的光束偏转开环测试 | 第90-91页 |
| 4.4 小结 | 第91-93页 |
| 5 液晶快速响应方法及FPGA实现 | 第93-109页 |
| 5.1 液晶响应时间定义 | 第93-94页 |
| 5.2 液晶的弛豫特性 | 第94-97页 |
| 5.2.1 介电弛豫 | 第94-95页 |
| 5.2.2 转向弛豫 | 第95-97页 |
| 5.3 影响液晶响应时间原因及解决方法 | 第97-100页 |
| 5.3.1 快速响应液晶材料的合成 | 第97-98页 |
| 5.3.2 过驱动方法 | 第98-100页 |
| 5.4 相位调制区间的选择 | 第100-102页 |
| 5.5 减少相位变化算法 | 第102-103页 |
| 5.6 过驱动矩阵的建立及优化 | 第103页 |
| 5.7 过驱动的FPGA实现 | 第103-104页 |
| 5.8 实验验证与结果 | 第104-108页 |
| 5.9 小结 | 第108-109页 |
| 6 液晶光束闭环控制实验 | 第109-127页 |
| 6.1 液晶光束闭环控制系统 | 第109-116页 |
| 6.1.1 被控对象模型分析 | 第111-113页 |
| 6.1.2 传感器分析 | 第113-114页 |
| 6.1.3 系统模型测试 | 第114-116页 |
| 6.2 闭环控制器设计 | 第116-119页 |
| 6.3 闭环控制实验及分析 | 第119-123页 |
| 6.3.1 闭环带宽 | 第119-120页 |
| 6.3.2 闭环精度 | 第120-121页 |
| 6.3.3 误差抑制特性 | 第121-123页 |
| 6.4 液晶相控阵对闭环控制的影响分析 | 第123-126页 |
| 6.5 小结 | 第126-127页 |
| 7 总结与展望 | 第127-131页 |
| 7.1 本文的主要成果及创新点 | 第127-129页 |
| 7.2 下一步工作计划 | 第129-131页 |
| 参考文献 | 第131-139页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第139页 |
