光学相位阵列,形成和操作光学相位阵列的方法技术

技术编号:25962669 阅读:45 留言:0更新日期:2020-10-17 03:55
各个实施方式可提供光学相位阵列。光学相位阵列可包括配置成发射激光的激光源。光学相位阵列还可包括具有n级分光器的集成光子网络,该分光器是1×2分光器,集成光子网络的每个分光器具有输入、第一输出和第二输出。集成光子网络可以配置成将激光分为N个输出。N个输出中的每个输出可以与N个输出中的相邻输出相差恒定的相位差(Δφ)。N可以等于2的n次幂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学相位阵列,形成和操作光学相位阵列的方法
本专利技术的各个方面涉及光学相位阵列。本专利技术的各个方面涉及形成光学相位阵列的方法。本专利技术的各个方面涉及操作光学相位阵列的方法。
技术介绍
基于窄自由空间激光束的用于快速扫描的设备已经在三维成像和制图中进行了主要应用,例如用于遥感和导航的光检测和测距(LiDAR)以及安全的自由空间光学通讯。光学相位阵列(OPA)可以实现这种非机械的光束转向,并且可以使用标准的硅光子技术在硅平台上制造。OPA可以包括从公用相干源馈送的一系列发射器(天线),其中来自每个发射器的光学相位可以被控制以在近场处形成期望的波阵面。因此,OPA包括三个主要部件:耦合器或分光器,用以将输入光分到一组发射器;移相器,用于控制每个天线的相对相位;光学天线,用以将光发射(或耦合)到自由空间,或者从自由空间发射(或耦合)光。图1A示出了具有N个通道的光学相位阵列(OPA)的操作原理。沿相邻通道的可见光之间的相位差为Δφ。转向角θ可以通过以下来提供:而光束宽度大约可以由下式给出:>其中d是发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学相位阵列,包括:/n激光源,所述激光源配置成发射激光;/n具有n级分光器的集成光子网络,所述分光器为1×2分光器,所述集成光子网络的每个分光器具有输入、第一输出和第二输出;/n其中,所述集成光子网络配置成将所述激光分成N个输出;/n其中,所述N个输出中的每个输出与所述N个输出中的相邻输出相差恒定的相位差;/n其中,N和n通过N=2

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学相位阵列,包括:
激光源,所述激光源配置成发射激光;
具有n级分光器的集成光子网络,所述分光器为1×2分光器,所述集成光子网络的每个分光器具有输入、第一输出和第二输出;
其中,所述集成光子网络配置成将所述激光分成N个输出;
其中,所述N个输出中的每个输出与所述N个输出中的相邻输出相差恒定的相位差;
其中,N和n通过N=2n相关联;
其中,所述n级中的第i级具有2i-1个分光器,所述2i-1个分光器中的每个分光器的所述第一输出光耦合到第一波导,所述2i-1个分光器中的每个分光器的所述第二输出光耦合到第二波导;
其中,所述第i级的所述第一波导配置成使得行进穿过所述第一波导的第一光束不经历相移;
其中,所述第i级的所述第二波导配置成使得行进穿过所述波导的第二光束经历等于N除以2i再乘以所述恒定的相位差的相移;并且
其中,n是大于1的任意整数。


2.根据权利要求1所述的光学相位阵列,
其中,所述第i级的所述第二波导包括N/2i个移相器,所述N/2i个移相器中的每一个配置成向所述第二光束提供等于所述恒定的相位差的相移,使得行进穿过所述波导的所述第二光束经历等于N除以2i再乘以所述恒定的相位差的相移。


3.根据权利要求2所述的光学相位阵列,
其中,所述第i级的所述第二波导中包括的所述N/2i个移相器彼此相同。


4.根据权利要求3所述的光学相位阵列,
其中,所述N/2i个移相器中的每一个配置成通过向所述N/2i个移相器中的每一个提供恒定的电压来提供等于所述恒定的相位差的相移。


5.根据权利要求2所述的光学相位阵列
其中,所述第i级的所述第二波导中包括的所述N/2i个移相器为热光移相器或电光移相器。


6.根据权利要求1所述的光学相位阵列,
其中,所述第i级的所述第二波导包括移相器,所述移相器配置成向所述第二光束提供N除以2i再乘以所述恒定的相位差的相移,使得行进通过所述波导的所述第二光束经历等于N除以2i再乘以所述恒定的相位差的相移。


7.根据权利要求6所述的光学相位阵列,
其中,所述第i级的所述第二波导中包括的所述移相器配置成在预定电压下提供N除以2i再乘以所述恒定的相位差的相移。


8.根据权利要求5所述的光学相位阵列,
其中,所述第二波导中包括的所述移相器是热光移相器或电光移相器。


9.根据权利要求1所述的光学相位阵列,
其中,n是大于2的任意整数。


10.根据权利要求1所述的光学相位阵列,
其中,所述光学相位阵列配置成使得所述N个输出中的每一个具有的功率等于由所述激光源发射的激光的功率的1/N。


11.一种操作光学相位阵列的方法,所述方法包括:
提供所述光学相位阵列,所述相位阵列包括:
激光源,所述激光源配置成发射激光;
具有n级分光器的集成光子网络,所述分光器为1×2分光器,所述集成光子网络的每个分光器具有输入、第一输出和第二输出;
其中,所述集成光子网络配置成将所述激光分成N个输出;
其中,所述N个输出中的每个输出与所述N个输出中的相邻输出相差恒定的相...

【专利技术属性】
技术研发人员:竺士炀许先知卢国强
申请(专利权)人:先进微晶圆私人有限公司
类型:发明
国别省市:新加坡;SG

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