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液晶校正器可有数百万驱动单元，由其形成的自适应光学系统能够满足10m级口径望远镜的衍射极限分辨率的要求，解决自适应系统面临的空间分辨率不够的棘手问题，使大口径光学望远镜成像分辨率大幅提升，因此这项研究极具实用意义。
针对液晶自适应光学系统存在的主要问题：(a)液晶校正器衍射波前带来的一系列问题不清楚；(b)只能工作在偏振光条件，同时色散造成工作波段窄，能量利用率不足10％；(c)象素多产生的数据处理量大、延时长，另有液晶的电光响应时间也较长，系统校正频率不足10Hz；本论文进行了液晶波前校正器产生高衍射效率、低位相误差、高响应速度的条件研究，进行了光路和数据处理方面一系列的创新设计，全面提升了液晶自适应光学系统的性能。
采用相息图将液晶校正器的位相调制范围从约1μm拓展到10μm；利用菲涅耳模型推导出相息图的衍射效率和衍射波前误差公式，得出衍射波前的误差通常可忽略不计；改变了用空间分辨率(D/r0)2(D：望远镜口径，r0；大气相干长度)决定校正器驱动单元的传统概念，得出液晶校正器的象素数由衍射效率决定，并得到其边长象素数与D成正比、与r0的5/3次方成反比规律，给出计算公式；对应4m口径，衍射效率高于91％时，液晶校正器的象素数至少为176×176；论文还推导出斜入射条件的衍射效率公式，探讨了轴外光束成像的渐晕效应，限定液晶校正器与望远镜的缩束比须小于1613。
研究了液晶色散，确认液晶校正器的工作波段可在530nm-600nm、600-700nm、700nm-1000nm；研究了液晶校正器的静、动态位相响应特性；提出开环控制方案，不仅挽回偏振光能量损失，还可设置多个液晶校正器并行校正，使系统能量利用率提高近20倍，可与较成熟的变形镜系统能量利用率相比，突破了液晶自适应光学系统能量利用率低的瓶颈。
探索了提高液晶自适应系统校正频率的途径：改进波面数值解析方法，将其从CPU移植到GPU中进行，使计算时间从60ms减少到0.4ms；增加加热装置和更换快速液晶材料，使液晶位相响应时间从14ms减少为5ms；系统校正频率从4Hz提高到50Hz。
实现了26万象素液晶自适应系统对地面500m水平距离的大气湍流波前校正，使成像分辨率达到0.68”，接近系统衍射极限分辨率0.64”，展示出液晶自适应光学系统已接近实用化水平；在2.16m望远镜可见波段的星体观测实验中初步看到一定校正效果。
本论文属于液晶自适应光学系统的开创性工作，经过能量利用率的不断改进和提高校正频率的初步探索，已展示出液晶自适应光学系统非常有希望实用于4m大口径望远镜。本文属于自适应光学、衍射光学和液晶物理学领域的研究，是多学科综合交叉的研究结晶。