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光学技术2025年第03期:基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:卫天浩;赵迪;阎焜;玄洪文;

单位:中国科学院空天信息创新研究院;广东大湾区空天信息研究院;中国科学院大学电子电气与通信工程学院;

摘要:光学相控阵作为一种先进的光束控制技术,在光通信、成像系统、雷达系统等领域具有广泛应用。然而,由于硬件误差、环境干扰等因素,光学相控阵系统中的相位误差会导致波束指向偏移、光斑发散角增大以及栅瓣能量上升,从而影响系统性能。为解决这一问题,研究提出了一种基于粒子群优化算法的相位误差补偿方法,通过优化阵列相位分布,提升光束集中度并减小栅瓣能量。为验证算法性能,构建了一维128路光学相控阵仿真模型,针对不同光斑尺寸限制下的波束优化效果进行了模拟仿真实验,并与梯度下降法进行了对比分析。实验结果表明,粒子群算法能够有效改善波束主瓣能量集中度并有效抑制栅瓣能量;与传统优化方法相比,粒子群算法在高精度需求和复杂阵列规模下表现出更强的适应能力。

关键词:光学相控阵;;相位误差补偿;;粒子群优化算法

基金资助:空天信息创新研究院(E2Z2D10100);; 中科院人才项目(E33310030D)