光波导相控阵是一种新型的激光扫描技术,因其准确度高、稳定性好、抗干扰能力强等特征,广泛应用于无人驾驶,激光雷达等领域。近年来,随着硅基光子技术的不断发展,硅基光波导相控阵已成为研究当中的热点。但由于目前工艺制备的限制,导致了光束中栅瓣的产生,造成了对远场目标识别的干扰。因此,对于光束优化方法的研究具有十分重要的意义。本文主要研究内容如下:首先,以相控阵基本原理为依据,研究了硅基光波导相控阵扫描原理与系统结构组成;分析了硅基光波导相控阵远场光强分布中栅瓣产生的位置和条件;研究了均匀间隔相控阵与非均匀间隔相控阵对其的影响;并对比了几种概率密度分布对于栅瓣的抑制效果。针对非均匀间隔结构不易加工制备的问题,提出了均匀子阵列组成的非均匀阵列与非均匀子阵列组成的均匀阵列两种子阵列的概念,以在非均匀间隔的基础上寻找一定的规律性。其次,为优化随机阵元间隔的排布方式,以达到对栅瓣的抑制效果,应用了粒子群算法对相控阵的阵元间隔进行寻优,并针对粒子群算法在多次迭代的情况下容易陷入局部最优值的缺陷,给出了基于模式搜索法的优化方法,并将两种算法与提出的两种子阵列概念进行了结合。再次,将两种算法与结合子阵列后的两种算法进行了分析对比。结果表明:两种算法均能够将PSLL抑制在-4.5dB以下,并且两种结合子阵列结构的优化算法能够一定程度上抑制栅瓣。最后,为进一步提升对栅瓣的抑制效果,结合粒子群算法全局性较好与模式搜索法迭代速率快、局部寻优精确的优点,提出了将两种算法结合的基于PSO模式搜索算法。仿真结果表明,与粒子群算法与模式搜索法相比,基于PSO模式搜索算法在硅基光波导相控阵的远场光强分布中能够在多角度偏转的情况下将PSLL抑制在-10dB以下,且收敛效率更好。