Az optikai fázisú tömb technológia egy új típusú sugáreltérítés-szabályozási technológia, amelynek előnyei a rugalmasság, a nagy sebesség és a nagy pontosság.

Jelenleg a legtöbb kutatás a folyadékkristályok, az optikai hullámvezetők és a mikroelektromechanikai rendszerek (MEMS) optikai fázisú tömbjével foglalkozik. Amit ma bemutatunk, az az optikai hullámvezető optikai fázisú tömbjének kapcsolódó alapelvei.

Az optikai hullámvezető fázisú tömb főként a dielektromos anyag elektro-optikai hatását vagy termooptikai hatását használja fel, hogy a fénysugár eltérítsen az anyagon való áthaladás után.

Optikai Waveguide Phased Array Bassed on Eelektro-Optical Eeffektus

A kristály elektro-optikai hatása abban áll, hogy külső elektromos mezőt hoz létre a kristályon, így a kristályon áthaladó fénysugár a külső elektromos térrel összefüggő fáziskésleltetést hoz létre. A kristály elsődleges elektrooptikai hatása alapján az elektromos tér okozta fáziskésés arányos az alkalmazott feszültséggel, az optikai hullámvezető magon áthaladó fénysugár fáziskésleltetése pedig a feszültség szabályozásával változtatható. minden optikai hullámvezető mag elektródarétege. Az N-rétegű hullámvezetővel ellátott optikai hullámvezetők fázisos tömbjénél az elvet az 1. ábra mutatja: az egyes magrétegekben a fénynyalábok átvitele egymástól függetlenül szabályozható, periodikus diffrakciós fénytéreloszlási jellemzői pedig rács-diffrakciós elmélettel magyarázhatók. . Ha a magrétegen alkalmazott feszültséget egy bizonyos szabály szerint szabályozzuk, hogy megkapjuk a megfelelő fáziskülönbség-eloszlást, szabályozhatjuk a fényintenzitás zavareloszlását a távoli mezőben. Az interferencia eredménye egy bizonyos irányú nagy intenzitású fénysugár, míg a fázisvezérlő egységekből más irányban kibocsátott fényhullámok kioltják egymást, így megvalósul a fénysugár elhajlás pásztázása.

1. ábra A rácsozás alapelvei a Elektro-Optikai optikai hullámvezető fázisú tömbjének hatása

Optikai hullámvezető fázisú tömb termooptikai hatás alapján

Kristály’A termo-optikai hatás arra a jelenségre utal, hogy a kristály felmelegedése vagy hűtése során megváltozik a kristály molekuláris elrendezése, ami a kristály optikai tulajdonságait a hőmérséklet változásával megváltoztatja. A kristály anizotrópiájából adódóan a termo-optikai hatásnak többféle megnyilvánulása van, amely lehet az indikátor féltengelyhosszának változása, vagy az optikai tengely szögének változása, az optikai tengely síkjának átalakítása, a az indikátor forgatása és így tovább. Az elektrooptikai hatáshoz hasonlóan a termooptikai hatás is hasonló hatással van a nyaláb eltérítésére. A fűtőteljesítmény megváltoztatásával a hullámvezető effektív törésmutatójának megváltoztatásával a szögeltérítés a másik irányban érhető el. A 2. ábra egy optikai hullámvezető fázisú tömb sematikus diagramja a termooptikai hatás alapján. A fáziselt tömb nem egyenletesen van elrendezve, és egy 300 mm-es CMOS-eszközbe van integrálva a nagy teljesítményű szkennelési eltérítés elérése érdekében.

2. ábra Az optikai hullámvezető fázisos tömbjének alapelvei a termooptikai effektus alapján