Tehnologia optica phased array este un nou tip de tehnologie de control al deviației fasciculului, care are avantajele flexibilității, vitezei mari și preciziei ridicate.

În prezent, majoritatea cercetărilor se referă la rețeaua optică fază a cristalelor lichide, ghidul de undă optic și sistemul microelectromecanic (MEMS). Ceea ce vă aducem astăzi sunt principiile conexe ale rețelei optice în fază ale ghidului de undă optice.

Rețeaua de fază a ghidului de undă optică folosește în principal efectul electro-optic sau efectul termo-optic al materialului dielectric pentru a face ca fasciculul de lumină să se devieze după trecerea prin material.

Optic Waveguide Phased Array Based pe Eelectro-Optical Eefect

Efectul electro-optic al cristalului este de a aplica un câmp electric extern cristalului, astfel încât fasciculul de lumină care trece prin cristal produce o întârziere de fază legată de câmpul electric extern. Pe baza efectului electro-optic primar al cristalului, întârzierea de fază cauzată de câmpul electric este proporțională cu tensiunea aplicată, iar întârzierea de fază a fasciculului de lumină care trece prin miezul ghidului de undă optic poate fi modificată prin controlul tensiunii pe stratul de electrod al fiecărui miez de ghid de undă optic. Pentru matricea în fază de ghiduri de undă optice cu ghid de undă cu strat N, principiul este prezentat în Figura 1: transmisia fasciculelor de lumină în fiecare strat de bază poate fi controlată independent, iar caracteristicile de distribuție a câmpului luminos de difracție periodică pot fi explicate prin teoria difracției prin rețea. . Prin controlul tensiunii aplicate pe stratul de bază conform unei anumite reguli pentru a obține distribuția corespunzătoare a diferenței de fază, putem controla distribuția interferenței intensității luminii în câmpul îndepărtat. Rezultatul interferenței este un fascicul de lumină de mare intensitate într-o anumită direcție, în timp ce undele luminoase emise de unitățile de control a fazei în alte direcții se anulează reciproc, astfel încât să realizeze scanarea de deviere a fasciculului de lumină.

Fig. 1 Principii de gratare bazate pe Electro-Ooptic efectul matricei în fază a ghidului de undă optic

Ghid de undă optice Phased Array bazat pe efectul termo-optic

Cristal’Efectul termo-optic se referă la fenomenul în care aranjamentul molecular al cristalului este modificat prin încălzirea sau răcirea cristalului, ceea ce face ca proprietățile optice ale cristalului să se schimbe odată cu schimbarea temperaturii. Datorită anizotropiei cristalului, efectul termo-optic are diverse manifestări, care pot fi modificarea lungimii semiaxei indicatricei, sau modificarea unghiului axei optice, conversia planului axei optice, rotația indicatricei și așa mai departe. Ca și efectul electro-optic, efectul termo-optic are o influență similară asupra deflexiei fasciculului. Prin modificarea puterii de încălzire pentru a modifica indicele efectiv de refracție al ghidului de undă, se poate obține deviația unghiului în cealaltă direcție. Figura 2 este o diagramă schematică a unei rețele de fază a ghidului de undă optic bazată pe efectul termo-optic. Matricea fază este aranjată neuniform și integrată pe un dispozitiv CMOS de 300 mm pentru a obține o deviație de scanare de înaltă performanță.

Fig. 2 Principiile matricei în fază a ghidului de undă optice bazate pe efectul termo-optic