Технология оптических фазированных решеток - это новый тип технологии управления отклонением луча, обладающий такими преимуществами, как гибкость, высокая скорость и точность.

В настоящее время большая часть исследований посвящена оптической фазированной решетке жидких кристаллов, оптическому волноводу и микроэлектромеханической системе (MEMS). То, что мы предлагаем вам сегодня, - это принципы, связанные с оптической фазированной решеткой оптических волноводов.

Фазированная матрица оптических волноводов в основном использует электрооптический или термооптический эффект диэлектрического материала, чтобы отклонять световой луч после прохождения через материал.

Оптический Wавегид Pпреследуемый Aбежать Bна Eлектро-Opticаль Eсовершить ошибку

Электрооптический эффект кристалла заключается в приложении к кристаллу внешнего электрического поля, так что световой луч, проходящий через кристалл, создает фазовую задержку, связанную с внешним электрическим полем. Основываясь на первичном электрооптическом эффекте кристалла, фазовая задержка, вызванная электрическим полем, пропорциональна приложенному напряжению, а фазовая задержка светового луча, проходящего через сердцевину оптического волновода, может быть изменена путем управления напряжением на электродный слой каждой сердцевины оптического волновода. Для фазированной решетки оптических волноводов с N-слойным волноводом принцип показан на рисунке 1: пропускание световых лучей в каждом центральном слое может контролироваться независимо, а его периодические характеристики распределения дифракционного светового поля могут быть объяснены с помощью теории дифракции на решетке. . Управляя приложенным напряжением на центральном слое в соответствии с определенным правилом для получения соответствующего распределения разности фаз, мы можем управлять распределением интерференции интенсивности света в дальней зоне. Результатом интерференции является световой луч высокой интенсивности в определенном направлении, в то время как световые волны, излучаемые блоками управления фазой в других направлениях, нейтрализуют друг друга, чтобы реализовать сканирование отклонения светового луча.

Рис. 1 Принципы решетки на основе Электро-Oтеоретический эффект фазированной решетки оптического волновода

Фазированная антенная решетка на основе оптического волновода на термооптическом эффекте

Кристалл’Термооптический эффект относится к явлению, когда молекулярная структура кристалла изменяется при нагревании или охлаждении кристалла, что приводит к изменению оптических свойств кристалла с изменением температуры. Из-за анизотропии кристалла термооптический эффект имеет различные проявления, которыми могут быть изменение длины полуоси индикатрисы или изменение угла оптической оси, преобразование плоскости оптической оси, поворот индикатрисы и т. д. Подобно электрооптическому эффекту термооптический эффект оказывает аналогичное влияние на отклонение луча. Изменяя мощность нагрева для изменения эффективного показателя преломления волновода, можно добиться отклонения угла в другом направлении. На рис. 2 представлена ​​схематическая диаграмма фазированной антенной решетки оптических волноводов, основанной на термооптическом эффекте. Фазированная матрица расположена неравномерно и интегрирована в устройство CMOS размером 300 мм для достижения высокопроизводительного отклонения при сканировании.

Рис.2 Принципы фазированной решетки оптического волновода на основе термооптического эффекта.