传统的相控阵雷达由于存在波束偏斜现象而导致不能满足宽带工作要求，并且还具有体积庞大、导电电缆的串绕影响发射等问题。因此，光控相控阵雷达技术凭借其大瞬时带宽、体积小、重量轻、低损耗、抗电磁干扰能力强、不存在传统延时装置的波束偏斜现象等优点而得到了高度的关注。并且随着光电技术的日益成熟，光控相控阵雷达技术也得到了迅速发展，目前已经提出并实施了多种应用于光控相控阵雷达的光学真延时方案。在晶体中实现光延迟作为一种全新光延迟技术具有许多优点，如延迟时间控制精确，体积小，重量轻，结构设计简单，电磁兼容性好等。 论文首先介绍了晶体中光延迟现象的原理和红宝石晶体与掺铒晶体实验以及实验所分别对应的光延迟理论公式。并将实验值与理论值进行比较，指出了在均匀加宽条件下当输入光功率比较大时实验值普遍高于理论值，而在非均匀加宽条件下当输入光功率比较小时理论值与实验值却符合的并不好。 论文在分析了两种光延迟理论公式的基础之上，通过分析晶体延迟机理，利用激光原理提出在小功率条件下由于粒子自发辐射属于均匀加宽范围内的自然加宽，因此此时以均匀加宽为主，而当功率增加时由于受激辐射几率与入射光强成正比，增强的受激辐射将使反转集居数减少，因而使均匀加宽作用下降，非均匀加宽作用开始增强。通过构造新函数搭建立起均匀与非均匀加宽的统一模型，得到的理论值在全功率范围内实验值与理论值符合较好，并对晶体延迟机理进行了解释。 在新的延迟时间计算公式的基础上，我们设计了利用晶体来实现光延迟的方案。将514．5纳米氩离子激光器作为延迟光源，从激光器输出的激光首先经过铌酸锂晶体制成的电光调制器进行幅度调制。电光调制器的驱动电压由信号发生器输出信号经放大后提供。从电光调制器输出后的激光由分束镜片分成两部分，一部分光经焦距为40厘米的透镜聚焦后沿掺铒晶体的主轴方向通过长为10厘米的晶体。从掺铒晶体中射出的激光信号由同一型号的探测器进行接收，此探测器的信号也输入示波器。另一部分激光经镜面反射后再由一半反半透镜片分成两束光，如此反复，形成延迟光阵列。通过比较示波器上各光路的信号在时域上的位置变化来确定通过晶体的光信号所发生的时间延迟。