光束导向技术是光学和光学工程系统中的一个重要的组成部分，也是光学技术发展前沿，特别是在开拓空间应用、军事应用和光学信息技术领域中的关键技术。本文主要开展了基于透明电光陶瓷材料掺镧锆钛酸铅(Lead Lanthanum Zirconate Titanate，PLZT)的光学相控阵技术和基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)的光开关阵列器件技术的研究。　　 光学相控阵是一种新型的光束导向技术，具有快速、无惯性和可任意指向等特点，在光电对抗、激光雷达和自由空间激光通信等领域中有着广泛的应用前景。PLZT透明电光陶瓷是制作光学相控阵的优良材料，其具有响应速度快、电光系数高和透光性好等优点。本论文首先详细介绍了PLZT的电学、光学特性及其测试方法和测试结果，并运用傅立叶分析方法，在空间频域上对光学相控阵能够实现光束偏转的理论进行了分析。然后对基于PLZT电光陶瓷的光束导向技术进行了基础性实验研究，其主要工作如下：　　 ■利用PLZT的幅度调制特性，设计并制作了一种棱镜型光束偏转器，建立了相应的光束偏转测试平台，并研究了温度特性对偏转器性能的影响，在实验上，验证了PLZT的二次电光效应，获得了温度升高使PLZT的特性发生明显的改变的结果。　　 ■提出了一种具有上下表面电极结构的光学相控阵技术，理论分析表明，这种结构可以有效的降低器件工作电压。在实验上，制作了采用PLZT电光陶瓷的由8个相控单元组成的相控阵器件，建立了相应的测试平台，演示了该相控阵的光束偏转效果。　　 微机电系统采用集成工艺技术，可将机械、电子及其它功能元件制作在微芯片上，是微机械、微电子技术的融合，它的出现为光束导向技术向微小型化、大阵列化和低成本化方向发展提供了可能性。本文系统阐述了采用MEMS技术制造微电磁执行器的加工工艺，描述了微电磁执行器具有体积小、重复性高和自锁能力的特点，介绍了在本文研究开发的光开关阵列中，利用微电磁执行器作为驱动双面反射镜的执行机构，实现光路切换的工作原理。　　 ■提出了一种可实现Benes网络交换的4×4光开关光路结构，设计了基于微电磁执行器和双面反射镜的2×2和4×4微机械光开关，其中4×4光开关具有结构紧凑，运动部件少的特点。介绍了使用2×2和4×4光开关级联扩展构建8×8和16×16微机械光开关阵列的设计思想，并分析验证了这种光开关阵列的无阻塞特性。　　 ■设计了微电磁执行器和光纤准直器的固定装置，建立了光开关阵列的装配平台和测试控制计算机软件平台，制备了2×2、4×4、8×8和16×16微机械光开关，性能测试表明该系列微机械光开关具有损耗低，开关速度快，优良的串扰和回波损耗特性等特点，并且具有自锁能力。　　 在光电捕获、跟踪和瞄准系统中，面阵电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)是常用的空间光束位置探测器件，但其较低的采样频率限制了CCD在快速光电跟踪系统中的应用。本文分析了采样频率对系统带宽的限制作用，针对TC237型CCD，介绍了读取CCD子窗口可提高CCD帧速率的概念，分析了探测光斑的大小和位置对提高CCD帧速率的影响，设计了可实现只读取子窗口的图像采集时序，开发了以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)器件为核心的CCD子窗口图像采集系统，最后给出了CCD子窗口图像。