一种基于LNOI的光学相控阵辐射天线及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于LNOI的光学相控阵辐射天线及其制备方法，该天线以LNOI为平台，在其输入波导上覆盖氮化硅柱形成氮化硅光栅，氮化硅柱沿导波传输方向分布在所述输入波导中间或两侧，避免了直接刻蚀铌酸锂，能够可以减小辐射天线的辐射面积从而扩大辐射包络，增加远场的扫描范围；同时本发明专利技术同时对氮化硅柱宽度做渐变设计，达到均匀辐射的效果，延长辐射天线的有效辐射长度，提高扫描精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信领域，尤其是基于lnoi的光学相控阵辐射天线及其制备方法。

技术介绍

1、光束转向扫描技术是一种通过控制光束传播方向来实现空间扫描或动态指向的技术，核心目标是以高精度、高速度调整光束的传播路径，满足不同场景下的扫描需求。激光雷达相较于传统的毫米波雷达，工作波长更短，分辨率更高、探测距离更远和抗干扰能力更强。光学相控阵(opa)可用于全固态激光雷达，从而替代传统的机械式激光雷达，可以实现大扫描范围、高稳定性以及快速的光束转向。

2、铌酸锂晶体具有一系列的优点，包括：具有宽带的光学透明窗口，覆盖了可见光、近红外和中红外极长的波段；有较大的折射率，薄膜铌酸锂(lnoi)可以和很多衬底上形成较高对比度的光波导；为非中心对称晶体，具有较大的非线性系数，广泛应用于非线性的频率转换和光子对的产生；具有极大的线性电光系数，成为电光调制器的首选材料；具有优秀的声光、压电、热光和稳定的物理和化学性质。但是铌酸锂作为惰性材料，对于铌酸锂材料辐射天线的直接刻蚀存在挑战。

技术实现思路

<p>1、专利技术目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于LNOI的光学相控阵辐射天线，其特征在于，包括：LNOI及其上覆盖的氮化硅光栅层(4)，所述LNOI包括铌酸锂波导层(3)，在铌酸锂波导层(3)上进行刻蚀形成输入波导，在输入波导表面覆盖氮化硅柱形成氮化硅光栅层(4)；导波通过输入波导传输时通过所述氮化硅光栅层辐射到自由空间，从而形成扫描光束。

2.根据权利要求1所述的基于LNOI的光学相控阵辐射天线，其特征在于，所述氮化硅柱沿导波传输方向分布在所述输入波导中间，或者所述氮化硅柱沿导波传输方向对称分布在所述输入波导的两侧。

3.根据权利要求2所述的基于LNOI的光学相控阵辐射天线，其特征在于，垂直于导波...

【技术特征摘要】

1.一种基于lnoi的光学相控阵辐射天线，其特征在于，包括：lnoi及其上覆盖的氮化硅光栅层(4)，所述lnoi包括铌酸锂波导层(3)，在铌酸锂波导层(3)上进行刻蚀形成输入波导，在输入波导表面覆盖氮化硅柱形成氮化硅光栅层(4)；导波通过输入波导传输时通过所述氮化硅光栅层辐射到自由空间，从而形成扫描光束。

2.根据权利要求1所述的基于lnoi的光学相控阵辐射天线，其特征在于，所述氮化硅柱沿导波传输方向分布在所述输入波导中间，或者所述氮化硅柱沿导波传输方向对称分布在所述输入波导的两侧。

3.根据权利要求2所述的基于lnoi的光学相控阵辐射天线，其特征在于，垂直于导波传输方向上的氮化硅柱的边长为其宽度，每个氮化硅柱的宽度相同。

4.根据权利要求2所述的基于lnoi的光学相控阵辐射天线，其特征在于，垂直于导波传输方向上的氮化硅柱的边长为其宽度，氮化硅柱的宽度沿导波传输方向做渐变设计，氮化硅柱的宽度的计算方法如下：

5.根据权利要求4所述的基于lnoi的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，金星宇，王志章，祝世宁，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：