An optical radiator element that forms an optical phase array antenna, including an optical waveguide, including a waveguide inner core and a waveguide cladding using semiconductor material; and a grating, periodically formed in the upper or lower part of the optical waveguide, and the light radiator element is input to the light wave in one direction of the optical waveguide and the grating. And the effective refractive index of the grating is changed by using the scattering from the grating to output the light wave to the free space, and in order to adjust the radiation angle of the output light wave to the free space, and by applying voltage or current injection around the light radiator element.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有适用于光相位排列天线的可调制光栅结构的纳米光学辐射器
本专利技术涉及一种适用于光相位排列天线(photonicphasedarrayantenna)的光辐射器(radiator)结构,更具体来讲,建议了一种为了使光波(lightwave)沿光栅的自由空间(freespace)辐射,使用能调制光栅的纵方向辐射角的光栅结构的辐射器结构。
技术介绍
光相位排列天线在无人汽车、机器人等中为了影像扫描,可被用为扫描光束的光源。就在多种领域中用于应用的光相位排列天线的优选性能而言,要求其尺寸小,光束辐射效率高,形成鲜明的光束,并且光束扫描的范围要广。为了在这种多样需求性能中达成小型化,需要基于半导体材料的光相位排列天线构成。并且,光束的辐射效率、鲜明度、以及扫描的性能很大程度依赖于辐射光波的光辐射器的结构,因此在本专利技术中基于半导体材料来建议与光辐射器相关的具体结构。在此,半导体材料不仅包括硅、化合物材料半导体,也包括用于这些材料的光元件制造的硅氧化物、硅氮化物等绝缘体(dielectric)材料和金属薄膜材料。并且,在可调制光栅结构中,辐射角度可按光栅的纵方向进行控制,且调制手段在光栅内或附近形成p型或n型掺杂区域,在电压施加或电流注入时,使用根据电光(electro-optic)效果或热光(thermo-optic)效果的折射率的变化。通过与基于纳米光学的光相位排列天线相关的现有专利技术(美国专利申请2014/0192394A1)和本研究室以前的专利技术(PCT/KR2015/012199),曾建议了基于半导体硅材料的光栅结构的相位控制天线结构。上述专利技术 ...
【技术保护点】
1.一种光辐射器元件,作为构成光相位排列天线的光辐射器元件,包括:光波导,包含使用半导体材料的波导内芯和波导覆层;以及光栅,周期性地形成在所述光波导上部或下部,所述光辐射器元件,沿所述光波导和所述光栅的一个方向入射输入光波,并且利用来自所述光栅的散射向自由空间辐射输出光波,且为了调整向所述自由空间辐射的输出光波的辐射角,在所述光辐射器元件周围通过电压施加或电流注入,变化所述光栅的有效折射率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.17 KR 10-2015-0160843;2015.11.30 KR 10-2011.一种光辐射器元件,作为构成光相位排列天线的光辐射器元件,包括:光波导,包含使用半导体材料的波导内芯和波导覆层;以及光栅,周期性地形成在所述光波导上部或下部,所述光辐射器元件,沿所述光波导和所述光栅的一个方向入射输入光波,并且利用来自所述光栅的散射向自由空间辐射输出光波,且为了调整向所述自由空间辐射的输出光波的辐射角,在所述光辐射器元件周围通过电压施加或电流注入,变化所述光栅的有效折射率。2.如权利要求1所述的光辐射器元件,其特征在于,所述光辐射器元件,为了沿所述光栅的纵方向变宽范围,调整所述辐射角。3.如权利要求1所述的光辐射器元件,其特征在于,所述光辐射器元件,利用通过所述电压施加或所述电流注入的电光效果,变化所述光栅的有效折射率。4.如权利要求3所述的光辐射器元件,其特征在于,所述光辐射器元件,为了利用通过所述电压施加或所述电流注入的电光效果,在所...
【专利技术属性】
技术研发人员:朴孝勋,金钟勋,朴志桓,
申请(专利权)人:韩国高等科学技术学院,
类型:发明
国别省市:韩国,KR
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