光纤激光相控阵系统是基于光纤激光器的光学相控阵系统,能够进行快速、准确的波束控制,在激光雷达领域、光电对抗领域和激光通信领域都有着广阔的应用前景。基于光纤激光相控阵锁相技术的研究,避免了基于波前传感的自适应光学波前畸变严重时波前测量误差的补偿带来的困难,有利于精确控制光纤激光相控阵,并具有实现简单、结构紧凑的优点。因此,采用锁相的方法对各单元波束进行相位补偿,以提高相控阵系统的综合效果,是一个重要的发展方向。本文深入研究了以传统相位控制算法中的随机平行梯度下降（SPGD）算法作为研究框架的光纤激光相位控制阵列。为了提升算法的收敛速度,结合深度学习的优化算法对算法进行了改进,由此提出了Adel Adel SPGD算法,并通过仿真和实验验证了改进算法的可行性。这为实际光纤激光相位控制系统的算法选择提供了理论指导。设计并构建了基于一维及二维光纤激光相控阵的扫描锁相系统,提出了二维“Z+N”模式下的扫描,实现了“锁定-扫描-失锁-再锁定-再扫描”的扫描锁相结合方式,通过改变扫描电压增益根据需求改变扫描速度,通过多子阵拼接扩大扫描范围。提出在激光相控阵系统引入多路激光通信方法,搭建了试验系统,试验验证多路通信降低了光斑的对比度和主瓣能量集中度,加入AdaDel SPGD算法可以进行有效提升。同时采用锁相算法也降低了多路通信的误码率,验证了光纤激光相控阵多路通信系统的可行性。文章的主要研究内容如下:（1）对相控阵系统和锁相技术进行介绍,对传统的梯度下降算法进行分析:简介光纤激光相控制系统,对几种相位锁定技术进行了详细分析,列举了被动相位锁定的几个例子,对比了主动相位控制的几种方法,最终选择了优化算法中的随机梯度下降算法算法作为主要研究方向,阐述了该算法的国内外研究方向和发展趋势。介绍了传统梯度及分析了SPGD算法的收敛性,证明了算法在经过足够的迭代次数后收敛,并对SPGD算法的流程进行了说明。（2）提出了一种优化的AdaDel SPGD算法:在对SPGD算法的优化中,首先采用了单边扰动变为多边扰动的方式提升收敛速度。其次,采用一种变增益系数的方式对SPGD算法进行优化,仿真结果证明了这种变增益系数对于算法收敛速度有很好的改善。最后,结合深度学习中AdaDelta算法,提出一种改进的SPGD算法。为了引出这种算法,首先介绍了深度学习中优化算法的思想,为了需求最优解,研究了SGD算法和动量SGD算法,更进一步对比学习了Ada Grad算法和更优化的AdaDelta算法。最终我们采用SPGD算法和AdaDelta算法结合,提出AdaDel SPGD算法。算法经过仿真证明可以显著提升SPGD算法的收敛速度。并且路数越多提升效果越明显。（3）设计并构建了基于一维及二维光纤激光相控阵的扫描锁相系统:首先探究了相控阵一维扫描的原理,并提出采用相位锁定技术提升干涉条纹稳定性。由指标需求,搭建了一维扫描锁相系统,系统中采用SPGD算法进行相位锁定,提升了干涉条纹的对比度和主瓣能量集中度。同时加入AdaDel SPGD算法对干涉条纹的对比度和主瓣能量集中度进行了进一步优化,最后加入扫描程序,实现了指标需求。在二维光纤激光相控阵扫描锁相系统研究中,首先介绍了二维扫描的原理,提出了二维“Z+N”模式下的扫描,实现了“锁定-扫描-失锁-再锁定-再扫描”的扫描锁相结合方式。由指标需求,搭建了二维光纤激光相控阵扫描锁相系统。对二维光纤激光相控阵系统不同二维排布方式进行了仿真和实验验证。采用AdaDel SPGD算法提升了干涉条纹的对比度与主瓣能量集中度。最后进行了二维系统横向的扫描实验。经过两个子阵拼接,为多路子阵拼接增加扫描角度提供了实验基础。（4）设计并构建了基于光纤激光相控阵多路通信系统,通过相位锁定技术提升光斑的质量和误码率:首先介绍了光纤激光相控阵通信的原理,搭建了光纤激光相控阵相位锁定和多路通信一体化系统架构,通过对比不同通信频率下干涉条纹对比度和主板能量集中度,证明加入通信调制会降低光束质量,并且通信频率越高,光束质量越差。于是采用da Del SPGD算法对干涉条纹进行相位锁定对于每路激光都经过通信调制之后的干涉条纹,光束质量都得到了提升,并且降低了误码率。