刘炜剑，曹 杰，郝 群，张佳利，杨九章，唐鸣元，程 阳

（北京理工大学 光电学院 机器人与系统教育部重点实验室 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室，北京 100081）

引言

光纤相控阵（optical fiber phased array，OFPA）技术具有扫描速度快、指向精度高、空间分辨率高、大功率激光合成以及多目标探测跟踪等突出优点，特别是利用其电控扫描技术，能够实现探测、搜索、跟踪、通信等多功能一体化系统[1-5]，在大功率激光相干合成等领域有着重要的应用前景[6]。

在OFPA 中，出射光束阵列布局对高功率激光相干合成性能有着重要的影响，近年来引起广泛的研究。传统的OFPA 阵列布局主要包括方形、等间距多环形以及不等间距多环形等。研究发现，二维方形阵列布局[7]在远场会存在许多栅瓣和旁瓣，从而影响相干合成性能[8]。由于其自身的结构特性，均匀多环形阵列布局在一定程度上提高了能量集中度[9]，压缩了峰值旁瓣电平[10]（peak side lobe level，PSLL），但是仍然会在远场相干合成过程中带来较多的栅瓣以及旁瓣，从而影响能量合成效率。根据OFPA 理论，为了获得较好的远场相干合成性能，环间阵元间距应小于光束波长的一半[11]。然而，由于光束波长较短，当前的加工制造技术难以使得环间阵元间距满足上述条件。除此之外，另一种可行的方法是通过形成非均匀阵列布局，以减少栅瓣以及旁瓣对于远场相干合成性能的影响[12]。一般通过改变阵列的填充因子来形成非均匀布局。填充因子定义为阵元束腰半径与阵元间距的比值，填充因子越大，远场相干合成性能相对越好。……