光学相控阵作为一种非机械式的光束偏转技术,其波束形成具有快速和指向变化灵敏的特点,广泛在激光通信、目标追踪等领域得到应用。液晶空间相位调制器作为一种光学移相的实现方式,以液晶相位调制器为移相单元的光学相控阵在实现波束偏转操作时,一般存在光束偏转范围小、偏转效率低的缺点。为了增大偏转角,目前的角度放大技术一般基于多级级联,但在对放大后的角度进行液晶精扫描时,通常存在着液晶斜入射工作的情况,由此产生的对波束偏转性能的影响目前未见深入分析。论文结合具体的液晶相位调制器件,对液晶相控阵的波束控制原理、液晶器件相位调制特性和其斜入射波控性能等方面进行了分析和研究。论文主要工作如下:1)分析推导了液晶相控阵的波束偏转模型,针对非规则的液晶出射相位分布,利用基于多孔干涉的模型进行分析,得到了较为方便的对出射远场光强分布求解的方法。2)以实际器件结构参数为基础建立了正入射液晶相控阵的数学描述模型,基于Matalb编程数值仿真分析了液晶器件的相位调制特性和波束偏转特性,仿真分析了器件在相位调制中存在的边缘效应、回程区对波束偏转性能的影响;针对液晶相位调制出现的相位偏离理想值的问题,提出基于相位分布改善的电极电压分布的优化方法。3)对斜入射条件下的液晶相控阵进行了理论建模,分析了斜入射条件对液晶相位调制的影响,并基于对正入射液晶相控阵的模型的修正,仿真研究了斜入射条件下的液晶相位调制特性和波束偏转性能。4)搭建了液晶相控阵实验平台,对斜入射条件下的波束偏转性能进行了测试。测试结果表明当入射光入射角度小于10°时,对液晶相控阵光束偏转角和偏转效率的影响较小,而光束斜入射角过大将对光束偏转角和偏转效率造成很大影响,需要结合具体入射角进行修正。