用于光学相控阵的波导光栅天线阵列及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于光学相控阵的波导光栅天线阵列及其制备方法，包括：衬底；位于衬底上的波导光栅天线阵列，每条波导光栅天线包括基体波导和若干个光栅齿；覆盖层，覆盖于波导光栅天线阵列及衬底上，且位于波导光栅天线阵列上的覆盖层呈空间曲面形状，覆盖层的折射率介于波导光栅天线与空气的折射率之间。通过在波导光栅天线上覆盖覆盖层，且使位于波导光栅天线上的覆盖层呈空间曲面形状，当从波导光栅天线出射的光束经过曲面部和空气的界面时，根据光的折射定律，光束出射角将变大，使从波导光栅天线出射的光功率分布至更大的角度范围，使得光学相控阵扫描到大角度时仍具有较大的出射功率，提升了光学相控阵光束转向到大角度工作时的性能。

【技术实现步骤摘要】
用于光学相控阵的波导光栅天线阵列及其制备方法
本专利技术涉及光电
，特别是涉及一种用于光学相控阵的波导光栅天线阵列及其制备方法。
技术介绍
基于波导技术的光学相控阵(OpticalPhasedArrays，OPA)是光子集成回路的重要组成部分之一。光学相控阵提供的固态波束形成和转向能力在自由空间应用中起着至关重要的作用，包括光通信、全息显示、光探测和测距(LiDAR)等。得益于硅光子技术的进步，光学相控阵技术近年来得到广泛的关注和快速的发展。由于阵列中发射单元的集成密度较低，二维光学相控阵存在大量的高阶衍射，同时由于需要的发射单元数量多，相位控制要求也比较复杂。尽管最近的研究利用了发射单元的非均匀分布以及基于脉冲宽度调制的控制方案来缓解这种约束，但当前二维光学相控阵的参数仍不适合实际应用。相较而言，一维光学相控阵是一种更为可行的解决方案。对于一维阵列的光学相控阵，将条状波导光栅(WaveguideGratingAntenna，WAG)天线沿横向方向平行排列形成相控阵，通过调谐移相阵列中每个通道的光学相位和激光波长实现出射光束在空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光学相控阵的波导光栅天线阵列，其特征在于，所述波导光栅天线阵列包括：/n衬底；/n若干条沿横向方向呈一维阵列排布的波导光栅天线，位于所述衬底上，每条所述波导光栅天线包括基体波导和若干个光栅齿；/n覆盖层，覆盖于若干条所述波导光栅天线及所述衬底上，且位于所述波导光栅天线上的所述覆盖层呈空间曲面形状，所述覆盖层的折射率介于所述波导光栅天线的折射率与空气的折射率之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光学相控阵的波导光栅天线阵列，其特征在于，所述波导光栅天线阵列包括：
衬底；
若干条沿横向方向呈一维阵列排布的波导光栅天线，位于所述衬底上，每条所述波导光栅天线包括基体波导和若干个光栅齿；
覆盖层，覆盖于若干条所述波导光栅天线及所述衬底上，且位于所述波导光栅天线上的所述覆盖层呈空间曲面形状，所述覆盖层的折射率介于所述波导光栅天线的折射率与空气的折射率之间。


2.根据权利要求1所述的用于光学相控阵的波导光栅天线阵列，其特征在于：所述衬底为SOI衬底，包括底部单晶硅层、埋氧层及顶部单晶硅层；所述波导光栅天线形成于所述顶部单晶硅层中；或所述波导光栅天线的所述基体波导形成于所述顶部单晶硅层中，且所述波导光栅天线的所述光栅齿形成于所述顶部单晶硅层的上方。


3.根据权利要求2所述的用于光学相控阵的波导光栅天线阵列，其特征在于：所述覆盖层的材料为二氧化硅材料。


4.根据权利要求1所述的用于光学相控阵的波导光栅天线阵列，其特征在于：位于所述波导光栅天线上的所述覆盖层的曲率介于9.9×105m-1～4.4×106m-1之间。


5.根据权利要求4所述的用于光学相控阵的波导光栅天线阵列，其特征在于：位于所述波导光栅天线上的所述覆盖层的曲率介于2.4×106m-1～4.4×106m-1之间。


6.一种用于光学相控阵的波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴蓓蓓，金里，路侑锡，刘其鑫，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50