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竞技宝官网app·用于二维波束扫描的集成铌酸锂光学相控阵

时间发布时间:2024-05-14 05:27:17 来源:竞技宝app下载官网 作者:竞技宝官网地址     

  相控阵,由于光波具有更短的波长,光学相控阵在进行扫描时,能够实现更高的扫描精度和空间分辨率。

  光学相控阵在激光雷达、自由空间通信、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)、医学扫描成像等领域有着广泛的应用。

  集成光学相控阵能够利用现代微电子加工工艺,实现大规模量产。目前主流材料平台是于硅基平台,在该平台上,通过热光或电光相位调制的方法,能够实现波束发射角度的偏转。

  在硅基平台上,热光方法在调制速度和功耗方面受到限制,而电光方法虽然能解决该问题,但又会引入额外的光波损耗。

  基于薄膜铌酸锂电光调制器,此类集成光学相控阵有望实现超高调制速度、超低能量消耗、低插入损耗。由于该器件能够实现超高扫描速度,在传统应用之外,为其他新应用开辟了可能性,例如高密度点云生成和层析全息术。

  器件的工作原理如图1所展示,光束进入芯片后,被分束成多个通道,每个通道都经过一个相位调制器,之后由光栅耦合器实现面外发射。

  图2:器件实物图(a)器件整体的光学显微镜照片(b)分束器的SEM图像(c)调制器的SEM图像(d)光栅耦合器的SEM图像 该成果能够充分利用薄膜铌酸锂的优良特性,以极低的功耗、极高的速度实现二维方向的扫描,为激光雷达、自由空间通信、虚拟现实(VR)/增强现实(AR)、医学扫描成像、高密度点云生成、层析全息术等潜在应用提供了新的可能性。

  图3:器件的波束扫描结果(a)通过调节相位实现的波束偏转(b)通过调节波长实现的波束偏转(c)相位调节与波长调节结合实现的二维合成图像

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