Optiskā fāzētu masīvu tehnoloģija ir jauna veida staru kūļa novirzes kontroles tehnoloģija, kuras priekšrocības ir elastība, liels ātrums un augsta precizitāte.

Pašlaik lielākā daļa pētījumu ir par šķidro kristālu, optisko viļņvadu un mikroelektromehānisko sistēmu (MEMS) optiski fāzētu masīvu. Tas, ko mēs šodien piedāvājam, ir saistītie optiskā viļņvada optiskā fāzētā masīva principi.

Optiskā viļņvada fāzētais bloks galvenokārt izmanto dielektriskā materiāla elektrooptisko vai termooptisko efektu, lai gaismas stars novirzītos pēc tam, kad tas iziet cauri materiālam.

Optiskais Waveguide Phased Array Based uz Eelektro-Optical Eefekts

Kristāla elektrooptiskais efekts ir ārēja elektriskā lauka pielietošana kristālam, lai gaismas stars, kas iet cauri kristālam, radītu fāzes aizkavi, kas saistīta ar ārējo elektrisko lauku. Pamatojoties uz kristāla primāro elektrooptisko efektu, elektriskā lauka izraisītā fāzes aizkave ir proporcionāla pielietotajam spriegumam, un gaismas stara, kas iet caur optiskā viļņvada serdi, fāzes aizkavi var mainīt, kontrolējot spriegumu uz katra optiskā viļņvada serdeņa elektrodu slānis. Optisko viļņvadu fāzu blokam ar N-slāņa viļņvadu princips parādīts 1. attēlā: gaismas staru caurlaidību katrā serdes slānī var kontrolēt neatkarīgi, un tā periodiskās difrakcijas gaismas lauka sadalījuma raksturlielumus var izskaidrot ar režģa difrakcijas teoriju. . Kontrolējot pielietoto spriegumu uz serdes slāņa saskaņā ar noteiktu noteikumu, lai iegūtu atbilstošo fāzes starpības sadalījumu, mēs varam kontrolēt gaismas intensitātes traucējumu sadalījumu tālajā laukā. Interferences rezultāts ir augstas intensitātes gaismas stars noteiktā virzienā, savukārt no fāzes vadības blokiem citos virzienos izstarotie gaismas viļņi viens otru dzēš, lai realizētu gaismas stara novirzes skenēšanu.

1. att. Režģa principi, pamatojoties uz Electro-Optisks optiskā viļņvada fāzēta masīva efekts

Optiskā viļņvada fāzu bloks, kas balstīts uz termooptisko efektu

Kristāls’s termooptiskais efekts attiecas uz parādību, ka kristāla molekulārais izvietojums tiek mainīts, kristālu karsējot vai atdzesējot, kas izraisa kristāla optisko īpašību izmaiņas, mainoties temperatūrai. Pateicoties kristāla anizotropijai, termooptiskajam efektam ir dažādas izpausmes, kas var būt indikatora pusass garuma maiņa, vai optiskās ass leņķa maiņa, optiskās ass plaknes pārvēršana, indikatora rotācija utt. Tāpat kā elektrooptiskais efekts, arī termooptiskais efekts rada līdzīgu ietekmi uz staru kūļa novirzi. Mainot sildīšanas jaudu, lai mainītu viļņvada efektīvo refrakcijas indeksu, var panākt leņķa novirzi otrā virzienā. 2. attēlā ir shematiska optiskā viļņvada fāzu bloka diagramma, kuras pamatā ir termooptiskais efekts. Fāzētais masīvs ir nevienmērīgi sakārtots un integrēts 300 mm CMOS ierīcē, lai panāktu augstas veiktspējas skenēšanas novirzi.

2. att. Optiskā viļņvada fāzētā bloka principi, pamatojoties uz termooptisko efektu