La tecnologia de matriu en fase òptica és un nou tipus de tecnologia de control de deflexió del feix, que té els avantatges de flexibilitat, alta velocitat i alta precisió.

Actualment, la majoria de les investigacions es refereixen a la matriu en fase òptica de cristall líquid, guia d'ones òptica i sistema microelectromecànic (MEMS). El que us oferim avui són els principis relacionats amb la matriu en fase òptica de guia d'ona òptica.

La matriu en fase de guia d'ona òptica utilitza principalment l'efecte electro-òptic o l'efecte termo-òptic del material dielèctric per fer que el feix de llum es desviï després de passar pel material.

Òptic Waveguide Phased Array Based on Eelectro-Optical Eefecte

L'efecte electro-òptic del cristall és aplicar un camp elèctric extern al cristall, de manera que el feix de llum que passa a través del cristall produeix un retard de fase relacionat amb el camp elèctric extern. A partir de l'efecte electro-òptic primari del cristall, el retard de fase causat pel camp elèctric és proporcional a la tensió aplicada, i el retard de fase del feix de llum que passa pel nucli de la guia d'ones òptica es pot canviar controlant la tensió a la capa d'elèctrode de cada nucli de guia d'ona òptica. Per a la matriu en fase de guies d'ones òptiques amb guia d'ones de capa N, el principi es mostra a la figura 1: la transmissió de raigs de llum a cada capa central es pot controlar de manera independent i les seves característiques de distribució del camp de llum de difracció periòdica es poden explicar mitjançant la teoria de la difracció de graella. . Controlant la tensió aplicada a la capa central segons una determinada regla per obtenir la distribució de diferència de fase corresponent, podem controlar la distribució d'interferències de la intensitat de la llum en el camp llunyà. El resultat de la interferència és un feix de llum d'alta intensitat en una certa direcció, mentre que les ones de llum emeses des de les unitats de control de fase en altres direccions es cancel·len mútuament, per tal de realitzar l'exploració de la desviació del feix de llum.

Fig. 1 Principis de reixeta basats en el Electro-Oòptica efecte de la matriu en fase de la guia d'ones òptica

Matriu en fase de guia d'ones òptiques basat en efecte termo-òptic

Cristall’L'efecte termo-òptic es refereix al fenomen que la disposició molecular del cristall es modifica escalfant o refredant el cristall, cosa que fa que les propietats òptiques del cristall canviïn amb el canvi de temperatura. A causa de l'anisotropia del cristall, l'efecte termo-òptic té diverses manifestacions, que poden ser el canvi de la longitud del semieix de l'indicatrix, o el canvi de l'angle de l'eix òptic, la conversió del pla de l'eix òptic, el rotació de l'indicatriu, etc. Igual que l'efecte electro-òptic, l'efecte termo-òptic té una influència similar en la deflexió del feix. En canviar la potència de calefacció per canviar l'índex de refracció efectiu de la guia d'ones, es pot aconseguir la deflexió de l'angle en l'altra direcció. La figura 2 és un diagrama esquemàtic d'una matriu en fase de guia d'ones òptica basada en l'efecte termo-òptic. La matriu en fases està disposada i integrada de manera no uniforme en un dispositiu CMOS de 300 mm per aconseguir una deflexió d'escaneig d'alt rendiment.

Fig. 2 Principis de la matriu en fase de la guia d'ona òptica basada en l'efecte termo-òptic