相控阵雷达由于波束指向灵活、抗干扰能力强和可靠性高等优势在电子战争领域有重要的应用前景。天线阵列的幅度分布影响波束形状,而相位分布影响波束指向。其中相位分布由移相单元实现,传统相控阵的移相单元采用电学处理方式,无法满足复杂环境下大带宽、大动态范围以及高频段等要求。光学真时延网络可以解决这个问题,同时还具有低传输损耗和抗电磁干扰等优势。相比分立器件搭建的光学真时延网络,利用集成光子学实现的真时延网络可以减小系统体积、降低结构复杂度。本文研究基于集成光子学的二维相控阵中幅相优化问题,旨在提高该系统的扫描波束性能。集成光学真时延线中,硅基二进制波导型延迟线具有带宽大,时延范围大,且原理简单、性能稳定等优点。但该延迟线基于光路切换的原理,存在时延离散性,会产生量化误差。此外,受光纤切割精度的限制,系统中的连接链路长度无法精确控制,也存在随机误差。因此带来的整体相位误差使得基于二进制光学真时延网络的相控阵波束指向角误差较大。为了改进波束指向精度,论文研究了时延量化误差和光纤随机误差对波束指向角的影响,分析了将离散二进制时延和连续可调时延结合的结构,减少了离散量化误差,且和单纯连续可调时延线相比降低了复杂度。结合二维时延网络,分析推导了这种时延结构下相位误差和波束指向角误差的关系,提出了一种基于线性规划的相位优化算法,调节时延结构中的连续时延部分,改变行时延和列时延。仿真结果表明:这种时延结构和相位优化可以克服现有的二进制时延线的量化误差问题,同时对链路长度的随机误差进行优化,提高波束指向角精度。相控阵天线中,天线阵元的幅度分布会影响旁瓣水平,旁瓣过高会影响信号的保真度。论文分析了天线阵元幅度分布和旁瓣的关系,结合二维光控网络,提出了一种基于二次规划的幅度优化算法,调节行放大和列放大增益,对每行每列的幅度分布进行整体加窗,减小旁瓣的同时降低了复杂度。介绍了该幅度优化算法的工程实现,初步证实了该算法在实际工程应用中的可行性。最后仿真实现了幅相联合优化,证实论文提出的幅相优化算法可以同时减小波束指向误差并降低旁瓣。