理论分析了光纤干涉型光学相控阵扫描角度与扫描控制电压的关系, 提出了扫描角度与电压关系的实验方法, 即按照场点定点的光强间接测定一定扫描控制电压对应的扫描角度; 采用M-Z型干涉光路来模拟2光路的光纤干涉型相控阵进行模拟实验, 通过改变相位调制器上的控制电压, 对场点定点接收到的光强大小进行测试, 反演出光纤干涉型相控阵实际的扫描角度。实验结果表明: 扫描控制电压在相位调制的半波电压范围内, 扫描控制电压要比集成波导阵列的控制电压小得多,扫描角度为0~6.2 mrad, 在此范围内, 扫描角度的实验值与理论值较好吻合。该模拟实验研究可以为光纤干涉型光学相控阵的远场扫描特性的进一步研究提供参考。

为解决光纤干涉型相控阵在实际实用中的扫描控制问题,建立了一种基于相位调制的光纤干涉型光学相控阵扫描控制的理论模型。该模型以光纤作为相控阵阵元,采用傍轴近似和远场近似,通过加载在相位调制器上的扫描控制电压实现光束的扫描;讨论了一种扫描电压的[-π,π]加载方式;对扫描角度、阵元间距,以及相位调制器参数间的关系进行数值分析,还验证了相控阵路数与调制系数对扫描分辨率的影响。结果表明:通过[-π,π]的扫描电压加载方式,可以把控制电压控制在±V_π(半波电压)范围内;在相控阵阵元间距一定时,随着相位调制器长高比的增大,在小角度范围内,扫描角度呈线性增大;相控阵路数越多,调制系数越小,分辨率也就越高。在一维光纤阵元间距为125 μm时,当相位调制器的长高比为10 ³量级时,最大扫描角度可达0.1 rad;当调制系数为0.3,一维光纤阵元为50时,扫描分辨率可达210。