Технологія оптичної фазованої решітки – це новий тип технології керування відхиленням променя, який має переваги гнучкості, високої швидкості та високої точності.

На даний момент більшість досліджень присвячено оптичній фазованій решітці рідкокристалічних, оптичних хвилеводів та мікроелектромеханічної системи (МЕМС). Сьогодні ми пропонуємо вам пов’язані принципи оптичної фазованої решітки оптичного хвилеводу.

Фазована решітка оптичного хвилеводу в основному використовує електрооптичний ефект або термооптичний ефект діелектричного матеріалу, щоб світловий промінь відхилявся після проходження через матеріал.

Оптичний Wсередній довідник Phased Array Bна основі Eелектро-Opticін Eефект

Електрооптичний ефект кристала полягає в застосуванні зовнішнього електричного поля до кристала, так що світловий промінь, що проходить через кристал, створює фазову затримку, пов'язану із зовнішнім електричним полем. Виходячи з первинного електрооптичного ефекту кристала, фазова затримка, викликана електричним полем, пропорційна прикладеній напрузі, і фазова затримка світлового променя, що проходить через оптичний хвилеводний сердечник, може бути змінена, керуючи напругою на електродний шар кожного сердечника оптичного хвилеводу. Для фазованої решітки оптичних хвилеводів з N-шаровим хвилеводом принцип показаний на рисунку 1: пропусканням світлових променів у кожному шарі серцевини можна керувати незалежно, а його періодичні характеристики розподілу дифракційного світлового поля можна пояснити теорією дифракції на гратах. . Контролюючи прикладену напругу на шарі серцевини за певним правилом для отримання відповідного розподілу різниці фаз, ми можемо керувати розподілом інтерференції інтенсивності світла в дальньому полі. Результатом інтерференції є світловий промінь високої інтенсивності в певному напрямку, тоді як світлові хвилі, що випромінюються блоками управління фазою в інших напрямках, компенсують одна одну, щоб реалізувати сканування відхилення світлового променя.

Рис. 1 Принципи роботи решіток на основі Електро-Опташиний ефект фазованої решітки оптичного хвилеводу

Оптична фазована решітка хвилеводів на основі термооптичного ефекту

Кристал’Термооптичний ефект відноситься до явища, що молекулярне розташування кристала змінюється при нагріванні або охолодженні кристала, що викликає зміну оптичних властивостей кристала зі зміною температури. Через анізотропію кристала термооптичний ефект має різні прояви, якими можуть бути зміна довжини півосі індикатриси або зміна кута оптичної осі, перетворення площини оптичної осі, обертання індикатриси тощо. Як і електрооптичний ефект, термооптичний ефект робить подібний вплив на відхилення променя. Змінюючи потужність нагріву, щоб змінити ефективний показник заломлення хвилеводу, можна досягти кутового відхилення в інший бік. На малюнку 2 представлена ​​принципова схема фазованої решітки оптичного хвилеводу на основі термооптичного ефекту. Фазована решітка розташована нерівномірно й інтегрована в 300-мм CMOS-пристрої для досягнення високоефективного відхилення сканування.

Рис. 2 Принципи фазованої решітки оптичного хвилеводу на основі термооптичного ефекту