激光扫描在激光成像、激光显示、光开关、激光打印等领域有着广泛的应用需求。光学相控阵是一种可实现灵活、快速和精确的非机械光束定向扫描方法，可望解决传统激光扫描技术的瓶颈。基于光波导阵列的光学相控扫描器件具有响应速度快、工作电压低、扫描角度宽等特点，是光学相控阵器件有潜力的研究方向。论文详细介绍了光波导光学相控阵的原理，基于光波导晶体的电光效应和光栅衍射理论，给出了光波导阵列空间辐射光场分布，分析了电光扫描器的扫描原理；考虑GaAs/AlGaAs光波导阵列为非均匀各向异性介质组成，利用求解各向异性介质电磁特性的有限差分数值方法，给出了光波导阵列中的场特性。论文还利用有限差分法计算了各向异性介质目标的瑞利散射特性。针对扫描光束旁瓣压缩的需要，研究了非均匀光波导阵列结构的优化设计。借鉴微波阵列天线优化设计思想，单元间距采取三种不同分布，利用Matlab编制遗传算法优化程序，对不同情况下的非均匀光波导阵列结构进行优化计算，并分析了旁瓣压缩效果。仿真结果表明采用非均匀光波导阵列结构可有效降低旁瓣电平。