光学相控阵激光雷达系统具有体积小、扫描速度快等特点，但栅瓣问题很大程度上限制了它的性能。采用不等间距光学相控阵方法破坏光学相控阵周期性从而抑制栅瓣的生成。提出一种改进的粒子群算法，引入自适应参数优化、扰动策略和最优保留策略改善传统粒子群算法寻优效果，不断优化光学相控阵最优阵元分布，最终得到使栅瓣降至低水平的阵元间距值。对所提基于改进粒子群算法的栅瓣优化算法进行模拟实验，测试结果表明最大栅瓣值降低至0.0968，有效改善了栅瓣问题。最后使用所提算法对二维矩阵平面阵列进行研究，提出了二维非均匀光学相控阵的优化设计方法。

为了解决多输入多输出(MIMO)天线阵列由于阵元间隔过大造成的阵列方向图出现栅瓣，在雷达回波成像时出现影响目标识别的虚假目标的问题，提出了一种改进的遗传算法对阵列排布进行优化。在传统标准遗传算法上进行改进，用多个矩阵组合表示MIMO阵列，针对在矩形平面随机分布的稀疏阵列的方向图旁瓣问题进行优化设计，并采用基于Logistic混沌序列的方法产生种群扰动，避免优化过程进入局部最优状态。通过实例对比22发射天线22接收天线的均匀规则排布MIMO阵列和经改进遗传算法优化的稀布MIMO阵列，结果表明，改进遗传算法可以有效解决规则排布阵列方向图中出现的栅瓣，并且降低方向图旁瓣，提高雷达成像性能。该优化算法变量可控，具有很强的实用性，为MIMO雷达的阵列排布提供了解决方法。

光学相控阵技术具有扫描速度快、扫描精度高以及灵敏度高等优点,但是栅瓣的存在很大程度上限制了它的特性。提出了一种优化的不等间距方法,用于光学相控阵的光束扫描控制,分析了不等元素间距的光学相控阵对栅瓣抑制的影响,其中,通过改进的粒子群优化算法优化相邻元素的间距,得到最小峰值旁瓣电平。对一维光学相控阵进行数据模拟,仿真结果表明,采用改进的粒子群优化算法优化元素分布可以很好地抑制栅瓣,峰值旁瓣电平(PSLL)可以降低至0.2以下。

提高主瓣的能量集中度和抑制栅瓣问题是当前光纤激光相控阵技术面向应用的关键。文中从说明激光相控阵在技术上难以满足λ/2的阵元间隔, 由此导致诸多栅瓣产生的原因入手, 并考虑到目前常用不等间隔栅瓣抑制方法将导致相控阵口径增大的难题, 提出了一种将遗传算法引入到光纤激光相控阵阵元分布优化的设想。主要方法是从最大限度抑制栅瓣的角度提出一个与主瓣能量集中度和主瓣/旁瓣对比度相关的适应度函数; 将遗传算法中的特征参数与光纤激光相控阵的主要参数相对应; 然后以20路阵元/阵元间隔为3倍波长、50路阵元/阵元间隔为20倍波长两种线阵情况为例,分别仿真计算了传统的等间距阵元和不等间距阵元分布, 及遗传算法优化阵元分布三种情况, 得到的光纤激光相控阵远场能量分布、主瓣能量集中度和主瓣与最大栅瓣对比度, 并对其进行了比较。结果表明, 遗传算法较等间距、不等间距方法的主瓣能量集中度分别提高了9.69%、3.33%, 主瓣与第一栅瓣能量对比度分别提高了13.12%、9%。由此可预期基于遗传算法优化的相控阵有望在同等激光发射总功率下获得更远的作用距离。

通过两级定向耦合器结构实现了光学相控阵天线阵列的二维排布, 并设计了特殊C形弯曲波导进行热调作为阵元的相位控制器.提出一种针对阵元数量不高的稀布片上光学相控阵远场高阶干涉栅瓣的压缩方法.将均匀的阵元间距通过爬坡算法优化成非均匀间距, 以破坏栅瓣产生所需的干涉相长条件, 实现对栅瓣的压缩作用.在1 310 nm波长, 通过时域有限差分法对基于微型光栅耦合器天线的稀布阵列进行计算分析, 结果表明优化的阵元间距能实现-6～-7dB的栅瓣抑制比.

阵列设计作为多输入多输出(MIMO)雷达成像系统中的一项关键技术直接影响系统成像性能。为了解决阵元数目、结构与成像质量的关系问题, 研究了近场MIMO收发稀疏阵的点扩展函数, 研究了合成阵列中栅瓣的位置, 探讨了基于等效阵列概念的MIMO阵列设计方法, 优化了基于远场条件设计的稀疏阵, 并讨论了近场效应对成像结果的影响。仿真结果表明: 优化后的阵列在120~150 GHz栅瓣水平可以抑制到-50 dB。

子脉冲频率编码信号（PFES）在子脉冲宽度大于最小跳频间隔倒数的情况下，其距离模糊函数在中心模糊带内主瓣周围会产生栅瓣。栅瓣不仅影响单目标自身的准确检测，并且强目标栅瓣会对落入其中的弱目标主瓣造成掩盖，使得弱目标漏检。在原有子脉冲频率编码信号的基础上引入了子脉冲线性调频，深入研究并给出了该复合信号的参数选取准则，从而达到消除子脉冲频率编码信号距离模糊函数栅瓣的目的，最后仿真验证了此效果。

提出了利用光纤激光相控阵技术组建全光组网的新方法。且远场栅瓣的存在不仅缩小了光束的扫描范围, 还分走了大量主瓣的能量, 缩短了通信距离。文中还提出了通过改变阵元间的间距来达到消除栅瓣的目的, 完成了相应的仿真工作, 并通过实验验证了利用相控阵技术进行通信的可行性。

光学相控阵技术是一种新型的光束偏转技术，具有扫描快、抗干扰、分辨率高和高保密性等优点，但栅瓣的存在一直是光学相控阵研究的瓶颈问题之一。综述了光学相控阵的历史、原理、发展现状和趋势，说明了栅瓣的影响，并在原有消除栅瓣方法基础上提出了一种新型的方法来消除栅瓣，即改变非规则光学相控阵的入射光相位，此方法有效地抑制了光学相控阵的栅瓣，最后讨论了三种方法的优缺点，并对发展前景进行了展望。

光波导光学相控阵具有扫描角度大、驱动电压低及响应速度快等突出优点，是光学相控阵技术发展的主要方向之一。针对均匀光波导阵列的衍射场存在较强栅瓣的问题，研究了光波导相控阵阵列结构参数的设计与优化。根据对称型薄膜介质耦合理论，分析了GaAs光波导阵列单元芯层和包层参数范围。设计了3种不同稀布非均匀阵列结构，并基于最小阵元间距约束条件，利用遗传算法对非均匀阵列结构进行优化，分析了不同层数下单元间距按照随机递增分布、随机分布和子阵分布的栅瓣压缩效果。结果表明非均匀稀布型光波导阵列可有效地抑制栅瓣,其栅瓣主瓣峰值强度比可达到-10.29 dB。