一种光学相控阵的驱动电路和对光学相控阵的驱动方法技术

本申请公开一种光学相控阵的驱动电路和对光学相控阵的驱动方法。驱动电路中包含电开关组、驱动器组、电容组和多路控制器。电开关组的N个电开关单元各包括M个电开关。驱动器组的N个驱动器与电开关单元一一对应，连接对应的电开关单元中的全部电开关。驱动器通过电开关单元向调相器组提供驱动信号，同一电开关单元的电开关复用所连接的驱动器。多路控制器包括至少一个信号输入端和M个信号输出端，每个电开关单元的M个电开关与M个信号输出端一一连接。多路控制器控制M个信号输出端中一个信号输出端使能。相比于已有技术，通过多路控制器的使用和M个电开关的串接，大大节省了驱动电路中电器件使用数量，降低了电路成本和器件集成难度。成难度。成难度。

【技术实现步骤摘要】
一种光学相控阵的驱动电路和对光学相控阵的驱动方法


[0001]本申请涉及光电
，特别是涉及一种光学相控阵的驱动电路和对光学相控阵的驱动方法。

技术介绍

[0002]光学相控阵(Optical Phased Array,OPA)的基本功能是实现光束扫描，在其中一个方向上通过调控波导的相位差来实现光束的偏转。为实现光学相控阵的光束扫描功能，需要以驱动器件对其调相器进行驱动。驱动器件的规模一般与光学相控阵中光学天线的规模一致。例如，若光学相控阵包含A
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B个光学天线，则驱动电路需要通过A
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B数量规模的驱动器件完成对A
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B数量规模的调相器组的驱动，进而实现对光学相控阵中A
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B个光学天线的光束扫描控制。也就是说，驱动器、调相器和光学天线三者之间数量上对应。
[0003]光学相控阵的阵列规模增大是目前的应用趋势。光学相控阵阵列规模的增大意味着驱动电路也需要配置更多的驱动器件，进而与光学相控阵匹配以实现驱动效果。如此，若要满足与大阵列规模的光学相控阵匹配的驱动需求，驱动电路的电路成本将急剧增加，并且集成难度也大大提升。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本申请提供了一种光学相控阵的驱动电路和对光学相控阵的驱动方法，以匹配大阵列规模的光学相控阵的驱动需求，节省电路成本，降低集成难度。
[0005]本申请实施例公开了如下技术方案：
[0006]本申请第一方面提供了一种光学相控阵的驱动电路，所述光学相控阵对应的调相器组包括M
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N个调相器，M和N均为大于1的整数；所述驱动电路包括：驱动器组、电开关组、电容组和多路控制器；
[0007]所述电开关组包括N个电开关单元，其中每个电开关单元包括M个电开关；所述驱动器组包括N个驱动器，所述驱动器与所述电开关单元一一对应，每个驱动器连接所对应的电开关单元中的全部电开关；所述多路控制器包括至少一个信号输入端和M个信号输出端；所述电开关组中每个电开关单元的M个电开关与所述M个信号输出端一对一连接；所述电开关组中的电开关与所述调相器组中的调相器一对一连接；所述电容组包括M
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N个电容，所述电容的一端连接在所述电开关和所述调相器之间；
[0008]所述驱动器用于通过所连接的电开关单元向所述调相器组提供驱动信号；所述电容用于实现对电荷的积累；所述多路控制器用于根据所述信号输入端接收的信号控制所述M个信号输出端中一个信号输出端使能。
[0009]可选地，所述调相器具体为电压型调相器，所述驱动信号具体为电压驱动信号。
[0010]可选地，所述电开关包括第一端口、第二端口和第三端口；其中，第一端口用于连接驱动器的输出端口，第二端口用于连接调相器的第一电学端口，第三端口用于连接所述多路控制器的信号输出端；
[0011]所述电开关的第一端口与第二端口之间的通断与否由所述电开关的第三端口使能与否控制；若所述电开关的第三端口使能，则所述电开关的第一端口与第二端口之间导通；若所述电开关的第三端口未使能，则所述电开关的第一端口与第二端口之间断路；所述调相器的第二电学端口接地。
[0012]可选地，所述电容组中的电容与所述电开关组中的电开关的第二端口一一对应；所述电容一端连接在所对应的电开关的第二端口，另一端接地；
[0013]所述电容具体用于在所对应的电开关的第一端口与第二端口之间导通期间实现对电压和电荷的积累，并在所述电开关的第一端口与第二端口断路时维持此前积累的电压。
[0014]可选地，所述光学相控阵包含光学天线阵列；所述光学天线阵列包含的光学天线数量与所述调相器组中包含的调相器数量匹配；
[0015]所述调相器还包括光输入端和光输出端；所述光输入端用于连接光波导，所述光输出端用于连接所述光学相控阵中对应的光学天线的输入端；
[0016]所述调相器用于根据自身在第一电学端口接收的电压，对光输入端自光波导接收的光进行相位改变，将改变相位后的光通过所述光输出端传输给连接的光学天线。
[0017]可选地，所述多路控制器包括译码器。
[0018]可选地，所述译码器包括m个信号输入端，m为正整数，M＝2^m。
[0019]可选地，所述驱动器包括数模转换器DAC或者脉冲宽度调制PWM电开关型稳压电路。
[0020]可选地，所述驱动电路还包括：控制电路；所述驱动器的输入端口和所述多路控制器的信号输入端均与所述控制电路连接。
[0021]可选地，所述调相器为反向偏置的二极管。
[0022]本申请第二方面提供了一种对光学相控阵的驱动方法，所述方法通过第一方面提供的驱动电路实现对光学相控阵的驱动；所述光学相控阵对应的调相器组包括M
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N个调相器：M和N均为大于1的整数；所述驱动方法包括：
[0023]确定所述调相器组中的目标调相器；
[0024]根据所述调相器组中调相器与所述电开关组中电开关的连接关系，从所述电开关组中确定出目标电开关；
[0025]根据所述目标电开关所属的目标电开关单元，确定出所述N个驱动器中连接所述目标电开关单元的目标驱动器；以及，确定出所述多路控制器的M个信号输出端中所述目标电开关所连接的目标信号输出端；
[0026]通过向所述多路控制器的信号输入端发送目标信号以使所述目标信号输出端使能，并且通过所述目标驱动器为所述目标调相器提供驱动信号。
[0027]相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
[0028]对大规模光学相控阵进行驱动，需要为每个调相器加单独电信号，这就要求驱动电路的控制规模急剧增加，成本高，难度大。针对此问题，在本申请实施例提供的驱动电路中包含电开关组、驱动器组和多路控制器。驱动器通过所连接电开关单元向调相器驱动信号，以此实现了同一电开关单元中所有电开关对于所连接的驱动器的复用。每个电开关单元中各有一个电开关相互串联到多路控制器的同一个信号输出端。多路控制器可以根据信
号输入端接收的信号控制一个信号输出端使能。如此，可便于多路控制器以单个信号输出端对于不同电开关单元中不同电开关的统一通断控制。可见，在本申请实施例提供的驱动电路中，只需要配置N个驱动器和一个多路控制器便可以实现对M
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N个电开关中每个电开关的通断控制，并进而驱动对应的调相器。因此，相比于已有技术中的驱动电路大大节省了驱动电路中电器件使用数量，降低了电路成本和器件集成难度。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例提供的一种光学相控阵的驱动电路的结构示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学相控阵的驱动电路，其特征在于，所述光学相控阵对应的调相器组包括M
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N个调相器，M和N均为大于1的整数；所述驱动电路包括：驱动器组、电开关组、电容组和多路控制器；所述电开关组包括N个电开关单元，其中每个电开关单元包括M个电开关；所述驱动器组包括N个驱动器，所述驱动器与所述电开关单元一一对应，每个驱动器连接所对应的电开关单元中的全部电开关；所述多路控制器包括至少一个信号输入端和M个信号输出端；所述电开关组中每个电开关单元的M个电开关与所述M个信号输出端一对一连接；所述电开关组中的电开关与所述调相器组中的调相器一对一连接；所述电容组包括M
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N个电容，所述电容的一端连接在所述电开关和所述调相器之间；所述驱动器用于通过所连接的电开关单元向所述调相器组提供驱动信号；所述电容用于实现对电荷的积累；所述多路控制器用于根据所述信号输入端接收的信号控制所述M个信号输出端中一个信号输出端使能。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述调相器具体为电压型调相器，所述驱动信号具体为电压驱动信号。3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述电开关包括第一端口、第二端口和第三端口；其中，第一端口用于连接驱动器的输出端口，第二端口用于连接调相器的第一电学端口，第三端口用于连接所述多路控制器的信号输出端；所述电开关的第一端口与第二端口之间的通断与否由所述电开关的第三端口使能与否控制；若所述电开关的第三端口使能，则所述电开关的第一端口与第二端口之间导通；若所述电开关的第三端口未使能，则所述电开关的第一端口与第二端口之间断路；所述调相器的第二电学端口接地。4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述电容组中的电容与所述电开关组中的电开关的第二端口一一对应；所述电容一端连接在所对应的电开关的第二端口，另一端接地；所述电容具体用于在所对应的电开关的第一端口与第二端口之间导通期间实现对电压和电荷的积累，并在所述电开关的第一端口与第二端口断路时维持此前积累的电压。5.根据权利要求4所述的驱动电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中宇，张邦宏，孙天博，孙杰，
申请(专利权)人：光子集成科技香港有限公司，
类型：发明
国别省市：