固态激光雷达是一种无机械结构的新体制激光雷达,光相控阵是新型固态激光雷达的核心部件,而光相控阵的扫描电路与系统是实现激光雷达快速实时扫描的重要组成单元。本文主要开展了光相控阵表征的线下闭环校准算法、在线实时扫描策略等方面的研究,并完成了扫描电路与系统的设计与验证。论文开展了光相控阵扫描系统设计,本系统主要由系统控制模块、交互模块和同步输出模块构成。其中,系统控制模块主要负责光相控阵扫描系统的控制,其核心为数据处理模块,负责数据的处理与存储;交互模块主要实现系统与外部的通信功能,具有传递数据与指令的能力;光相控阵由多路并行的驱动信号控制运行,这些信号必须保持高度的同步,本文设计的同步输出模块使用并行多通道DAC与运放相结合的方法,解决了该问题,实现了多路信号的高精度同步输出。论文深入研究了光相控阵线下闭环校准算法,主要包括模拟退火算法、粒子群算法等传统最优化方法,以及针对光相控阵进行了适配的随机并行梯度算法。通过仿真分析,随机并行梯度算法相比粒子群算法在收敛速度、全局最优解方面有更好的性能。在随机并行梯度算法中,当扰动幅度参数σ=0.65,增益系数γ=4时,可以得到接近侧瓣抑制比理论值的最优化解,基于该参数的优化算法可以高质量完成光相控阵的表征。论文完成了扫描电路与系统的实现与验证。在系统验证平台上,首先通过静态测试,验证了本设计的基本电气性能指标;然后,使用线下闭环校准算法,在多个扫描角度上对光相控阵进行表征,以获取不同扫描角度下的最优扫描信号;最后,将校准得到的最优扫描信号存储于扫描电路的系统控制模块中,并进行在线实时扫描,通过对透镜及红外CCD构成的等效远场光路信息进行采集,验证了该扫描电路与系统对光相控阵的快速扫描功能。