As grades de polarização de cristal líquido em cascata, em aplicações de varredura angular ampla, apresentam flutuações significativas na eficiência de difração conforme a variação da direção angular, limitando seriamente a estabilidade energética do sistema. Para superar este gargalo, este artigo investiga sistematicamente o mecanismo de controle da uniformidade da eficiência de difração em estruturas de deflexão de feixe bidimensionais por meio da sequência em cascata, visando estabelecer um paradigma de design ideal para alcançar uma distribuição altamente uniforme da energia de difração. Ao construir um método de otimização com um fator de avaliação de uniformidade como função objetivo e comparar o desempenho do dispositivo sob condições ideais e reais das placas de cristal líquido, revelou-se o mecanismo interno pelo qual a sequência em cascata afeta a uniformidade da eficiência. Os resultados indicam que, para sistemas em cascata que utilizam placas de cristal líquido com melhor desempenho de modulação, posicionar a grade angular larga na extremidade inicial da cadeia em cascata pode suprimir efetivamente o decaimento periférico da distribuição da eficiência de difração. Para um campo de visão de 50°×50°, após a otimização da sequência em cascata, a diferença máxima da eficiência total de difração entre as áreas central e periférica no modo de transmissão foi significativamente reduzida de 40,86% para 13,71%, e no modo de recepção melhorou de 44,05% para 15,36%. Este estudo não apenas fornece uma orientação teórica clara para o design de sistemas de grades de polarização de cristal líquido com alta uniformidade de energia para varredura angular ampla, mas também demonstra a compatibilidade desta estratégia de otimização em arquiteturas combinadas de transmissão e recepção, o que é importante para impulsionar o desenvolvimento de tecnologias compactas de deflexão de feixe em áreas como comunicação a laser e lidar.

grade de polarização de cristal líquido; deflexão de feixe; sequência em cascata; eficiência de difração; varredura angular ampla