高阈值液晶光学相控阵的动态响应特性研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:k60775
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
液晶光学相控阵作为实现非机械式光束指向的技术方案之一,具有体积小、功耗低、重量轻、精度高、惯性小、扫描快等优势,在空间光通信、激光组网、激光雷达等领域具有广阔的应用需求。在要求快速作战、高精度指向等高效作战特点的高功率激光指向系统中,液晶光学相控阵技术更能解决传统系统存在的机械振动明显、体积功耗大、维护周期短等重大缺陷。而液晶光学相控阵作为光束指向的执行器件,其波束指向的稳定性和响应能力也是整体系统的重要约束条件。因此,研究高功率激光入射下,液晶光学相控阵的动态响应特性具有重要意义。本文以Ericksen Leslie动力学理论和液晶材料的温度特性为理论基础,对不同入射激光功率和不同液晶材料条件下的液晶光学相控阵的近场相位分布、远场衍射效率和偏转响应过程进行数值仿真分析,从而提出器件动态响应特性的优化方法,并完成相关器件的制备及测试。本文的主要研究内容如下:(1)建立高功率激光入射透射式液晶光学相控阵的热力学模型。分析高功率激光连续照射下液晶光学相控阵的热积累问题,得到入射激光功率与相控阵器件温度分布的数值关系,并对器件的近场相位分布、远场衍射效率进行仿真分析。结果表明,在没有散热系统的情况下,当入射激光功率从50 W增加到110 W时,器件的近场相位分布趋于恶化,远场偏转效率从96.8%下降到41.3%。(2)建立高功率激光入射透射式液晶光学相控阵的动力学模型。将Ericksen Leslie方程的微分形式转换为差分形式,对器件的光束指向过程进行讨论。得到入射激光功率的增加会缩短相控阵器件的下降时间,而对其上升时间和切换时间无明显影响的结论。(3)提出三种优化器件动态响应特性的方法。一是选择导热系数更大的基底材料XTA-18240代替普通玻璃基底;二是将ITO膜层更换为导电性更好、透过率更高的CIO膜层;三是使用高清亮点、低温度敏感性的液晶材料,例如MCRI。(4)研制具有良好动态响应特性的透射式高阈值液晶光学相控阵。通过镀膜、光刻、刻蚀等工艺流程后,完成液晶光学相控阵的制备,并测试器件的光学移相特性、光束指向稳定性和响应时间。同时,搭建实际器件的半物理仿真模型,将仿真结果与实验结果进行对比,验证所构建的热力学和动力学模型的正确性。
其他文献
消防工作直接关系到人民群众的生命财产安全,也关系到经济发展、社会稳定的大局。按相关规定,消防官兵在完成消防工作后,需要对消防水带进行晾晒干燥,但是现有方法干燥质量差、干燥速率慢,带来消防器材维修周期长、更换频率高等问题,为消防官兵增添了额外的工作压力。同时,针对闭式热泵设备预热时间长、开式热泵设备干燥能耗高等缺陷,综合考虑干燥方式的可变性、环境温湿度的不确定性和节能减排的必要性,本文设计了一种基于
学位
月季(Rosa chinensis Jacq.)是中国传统十大名花之一,因其品种繁多,花色丰富,花型独特,在城市园林绿化、切花生产、庭院美化、家居装饰等方面都发挥着重要作用。为优化美化贵阳市城市园林景观,本研究综合文献资料和实地调查的方法,摸清贵阳市城市园林绿化中月季的应用现状;通过层次分析法建立月季应用景观评价体系并对其进行评价分析;采用赋分评价法筛选出适应贵州园林应用的优良蔷薇属品种;通过试验
学位
目的 观察早期介入丹佛模式(early start denver model,ESDM)对孤独症儿童的效果。方法 选择2019年1月~2020年9月接诊的86例孤独症患儿,随机分为:观察组(纳入43例,在对照组基础上加用ESDM)、对照组(纳入43例,提供常规康复干预),评价组间儿童孤独症评定量表(childhood autism rating scale,CARS)、孤独症行为评定量表(auti
期刊
如今人们的生活质量日渐提升,随之而来对户外休闲游憩的需求也日益增大,而目前对景观视觉质量的研究广义上景观视觉的意义已经不局限于美学,逐渐融入了地理学、生态学、心理学等多学科的复合概念。城市公园是城市组成的重要部分,是城市居民重要的游憩场所。因此,研究城市公园的景观视觉质量,能够给公园的建设、改造及管理提供参考和依据。本文以贵阳观山湖公园为研究地,考虑到传统的SBE(Scenic beauty es
学位
随着电子技术和测量技术的发展,各领域对稳频系统和精密测量系统的性能有了更高的要求。高品质因数谐振器常作为这些系统中重要的组成部分,有时对系统性能起着决定性的作用。理论上,基于高品质因数谐振器的腔体振荡器具有优异的频率稳定性,但是受环境影响,谐振器工作频率会发生波动,从而影响整个应用系统的性能。因此降低谐振器由于环境变化导致的工作频率波动,对提高谐振器及其应用系统的稳定性具有重要意义。本文基于圆波导
学位
糖尿病已成为威胁人们生命健康的疾病之一,应对该疾病患者必须频繁检测自己的血糖。传统扎手指采血的方式无法做到连续的血糖监控且给使用者带来一定的痛楚。而光声效应被证明是一种潜在的可用于无创血糖检测的方法,而要将其应用于血糖的检测,必须首先判别出不同浓度的葡萄糖溶液。目前,对高浓度葡萄糖溶液的检测已有很多同类研究,但其溶液浓度通常是人体水平的10倍,对低浓度葡萄糖的检测大多使用了多个波长的光源,而本文实
学位
甲状腺癌是最为常见的内分泌恶性肿瘤,不同病理分型的肿瘤生物学特征、治疗及预后均有显著差异。目前,动物模型是研究甲状腺癌的发病机制、肿瘤发展和筛选药物的重要手段。论文综述了小鼠、大鼠、果蝇等实验动物,通过自发型、诱发型、移植型及基因修饰等建模方法,为研究肿瘤发生发展、精准诊断及个体化治疗方法的制定提供参考。
期刊
《义务教育数学课程标准(2022年版)》有三个应当重视的“细节”问题:“课程目标”的论述应当讲究逻辑,从而避免理解上的困难;核心素养的“三会”阐释以及与教学目标撰写相关的“行为动词分类”应当淡化词语概念,注重实质意义,从而避免束缚一线教师的思想;“实例”的编写应当发挥更大的作用,从而帮助大家更好地理解新课标的基本理念,并为实际的数学教学提供必要的范例。
期刊
法佐·赛伊是当代土耳其天才音乐家,他在音乐上所创作的范围广泛,法佐·赛伊带着他的作品到世界各地演出,影响力极强。他的钢琴独奏曲《Black Earth》的灵感来自于土耳其民间歌曲,被作曲家赋予了丰富的音色变化,受到大众的喜爱。本文将通过分析作品中的民族元素、即兴性、爵士节奏这三种音乐特征,以及从演绎的角度对这首作品的特殊演奏方式、速度、音色、踏板、演奏体会五方面进行研究,希望对演奏和学习这首作品的
学位
足球是世界第一大运动,有庞大的粉丝群体和极高的知名度,任何与足球相关的信息通常都会呈大体量的传播局面,这就对相关危机的传播管理造成了一定挑战。加之互联网的广泛应用,对危机的传播管理若还像过去那般,显然是不够的。基于案例——“韦迪离任事件”,笔者认为,足坛危机事件网络传播管理的难点在于:信息流通快,危机难以控制;权威发布滞后,轻视公众知情权;缺乏与公众及媒体的沟通;受众基数大,危机影响范围大。针对以
期刊