基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化

卫天浩; 赵迪; 阎焜; 玄洪文

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.03.004

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基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化
- Optimization of optical phased array arrays based on particle swarm optimization
- 光学技术 2025年51卷第3期页码：257-263
- 作者机构：
  
  1. 1:中国科学院空天信息创新研究院
  2. 2:广东大湾区空天信息研究院
  3. 3:中国科学院大学电子电气与通信工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  空天信息创新研究院(E2Z2D10100);中科院人才项目(E33310030D)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.03.004
  中图分类号： TH74;TP18
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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卫天浩, 赵迪, 阎焜, 等. 基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化[J]. 光学技术, 2025,51(3):257-263.

Optimization of optical phased array arrays based on particle swarm optimization[J]. 2025, 51(3): 257-263.
卫天浩, 赵迪, 阎焜, 等. 基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化[J]. 光学技术, 2025,51(3):257-263. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.03.004.

Optimization of optical phased array arrays based on particle swarm optimization[J]. 2025, 51(3): 257-263. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.03.004.

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。

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基于粒子群算法的光学相控阵阵列优化

Optimization of optical phased array arrays based on particle swarm optimization

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.03.004

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