光学相控阵实现光束控制的思想源于微波相控阵雷达,是一种高分辨率、高精度、电控可智能化寻址的新型非机械无惯性光束控制技术。采用向列相液晶材料制作的液晶光学相控阵具有驱动电压低、制作工艺成熟、体积小、重量轻、功耗低和高性价比等优点,可以解决激光雷达快速、灵活、高分辨率的波束指向控制和空间扫描问题。由于液晶相控阵实现方式与微波相控阵有着很大的区别,在波束控制时存在的一些问题限制了其波束指向性能,故亟需对液晶相控阵高效精确波束指向控制的相关理论和技术进行研究。本论文围绕如何实现液晶相控阵高效、精确波束指向控制问题,开展了如下工作：1)研究了光学菲涅尔衍射理论和角谱衍射理论,建立了三种液晶相控阵的光束传播模型,推导了不同模型计算时需满足的取样条件。2)研究了液晶相控阵的相位调制原理,建立了两种波前相位调制模型,并进行了对比分析。3)以液晶盒的几何结构为基础建立了其物理模型,通过采用差分迭代法求解不同厚度液晶盒内的指向矢分布,就能得到不同厚度液晶盒的电压-相移曲线；在此基础上根据器件尺寸结构建立了影响器件性能因素的模型,并分析了各种影响因素对波前相位造成的畸变及对远场波束指向效果的影响。4)针对影响因素造成波束指向性能下降的问题,提出了基于相位恢复的波前闭环控制算法；改进了GS算法和基于三个面光强信息的相位恢复算法,提出了—种在未知输入面信息情况下的相位恢复迭代算法,仿真分析了各种算法的相位恢复精度和收敛速度；提出了两种波前迭代控制算法,仿真验证通过这两种算法可对波前畸变进行校正,校正后衍射效率提高30%以上,主瓣能量极值提高了约4.3dB,并仿真对比了这两者的收敛速度。