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基于體全息光柵的光學(xué)相控陣放大級(jí)研究的開(kāi)題報(bào)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(wèn)題仍然存在,這些問(wèn)題限制了光學(xué)相控陣在實(shí)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(diǎn)之一。二、研究?jī)?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(shí)實(shí)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?jī)?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(shí)現(xiàn)陣元的相位控制;3.通過(guò)光學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分析體全息光柵光學(xué)相控陣放大級(jí)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(jì)成果本研究將實(shí)現(xiàn)基于體全息光柵的光學(xué)相控陣聚合級(jí)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(shí)現(xiàn)光學(xué)相控陣放大級(jí)的相位控制;3.驗(yàn)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(diǎn)及解決方案光學(xué)相控陣放大級(jí)的制備和性能分析是本研究的難點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)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(wèn)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(shí)驗(yàn)分析其性能;2.通過(guò)光學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)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(jí)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)時(shí)間表本研究計(jì)劃時(shí)間為兩年,時(shí)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(cè)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(shí)驗(yàn)。第二年1.開(kāi)展光學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)分析,并驗(yàn)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(xiě)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(jì)[J].光學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(8):.3.R.R.A.Syms,J.S.Roberts.Opticalphasearrays:highefficiencyincoherentbeamcombiningusingλ/2spaced
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