中科院半导体所开发光学相控阵芯片由分束器、移相器、光学天线构成
2023-01-12 08:05:10
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光的相干原理，采用多个光源组成阵列，每个光源相当于多缝干涉中的狭缝，利用光的干涉形成类似棱镜的折射效果，通过实时调节阵列中每个单元之间相位差即可控制激光光束的方向实现扫描。实现光学相控阵的方法有很多，目前以硅基光子集成技术为主。该方案通常将激光直接输入至光波导芯片，经过分光器构成的功分网络将光束分散到各个移相器中，利用介质材料的热光/电光（载流子色散）效应对经过每个移相器的光进行调制，再传导至波导光栅形成的天线阵列对外发射。该种方案优势显著：（1）纯固态，体积小，易过车规，去掉了所有的机械扫描部件甚至光学元器件；（2）标定简单，安装校准成本几乎可以忽略不计；（3）扫描频率高，一般可达到MHz甚至 GHz级别；（4）扫描精度高，可以达到千分之一度量级以上；（5）探测灵活，目前对感兴趣的目标区域可以进行高密度扫描，安全性提高，节约算力；（6）降本潜力大，可以采用半导体工艺规模化生产，同时结合硅光技术可以很容易和芯片化的收发部件结合，替代复杂的光路、透镜、收发模组等，进一步降低成本。
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