System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 多波段光学相控阵及制备方法技术_技高网

多波段光学相控阵及制备方法技术

技术编号:44246017 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-11 13:43
本公开提供一种多波段光学相控阵及制备方法,涉及光电技术领域。多波段光学相控阵包括:衬底;阵列波导单元,设置于衬底上,用于将输入的至少一个波长的光信号进行相位的调制,其中阵列波导单元的数量与输入的至少一个波长的光信号的数量相同,至少一个波长的光信号对应输入阵列波导单元中;光学天线,设置与阵列波导单元垂直连接,且光学天线与衬底分离,用于将接收的经相位调制的至少一个波长的光信号进行发射。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及光电,更具体地,涉及多波段光学相控阵及制备方法


技术介绍

1、光学相控阵(opa,optical phased array)是一种先进的光束指向控制技术,通过精确调控多个相控阵单元中的光波特性来实现对光束方向的非机械式电控调整。

2、光学相控阵因其独特的优点:高精度、快速响应、无机械运动部件等,在多个领域展现出了巨大的潜力,如激光雷达、激光打印、空间光通信以及医疗成像等军用及民用领域。

3、尽管光学相控阵技术已经取得了显著进展,但仍面临一些挑战。特别是集成度低的问题,现有的光学相控阵器件通常只包含有限数量的相控阵单元,这限制了它们的应用范围和性能提升的可能性,而实现高密度集成对于实现复杂功能和降低成本至关重要。以及单一波长操作的问题:现有的光学相控阵只能处理单一波长的光束,这限制了其多波长操作的能力,进而影响了其在某些复杂应用场景中的适用性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本公开提供了多波段光学相控阵及制备方法。

2、本公开一方面提供了一种多波段光学相控阵,包括:衬底;阵列波导单元,设置于衬底上,用于将输入的至少一个波长的光信号进行相位的调制,其中阵列波导单元的数量与输入的至少一个波长的光信号的数量相同,至少一个波长的光信号对应输入阵列波导单元中;光学天线,设置与阵列波导单元垂直连接,且光学天线与衬底分离,用于将接收的经相位调制的至少一个波长的光信号进行发射。

3、根据本公开的实施例,多波段光学相控阵还包括:移相控制电路,设置于衬底上远离阵列波导单元的表面,用于驱动阵列波导单元对输入的至少一个波长的光信号进行相位的调制。

4、根据本公开的实施例,波导单元包括:多个移相电极和多个波导结构;其中,每一个波导结构的两侧均设有一个移相电极。

5、根据本公开的实施例,多波段光学相控阵还包括:多个光波导放大器,设置于阵列波导单元和光学天线之间,其中,每一个光波导放大器与每一个波导结构的输出端对应连接。

6、根据本公开的实施例,多波段光学相控阵还包括:多个激光器,每一个激光器与阵列波导单元中的每一个波导单元对应连接,用于输出至少一个波长的光信号。

7、根据本公开的实施例,光学天线包括:多个天线单元,多个天线单元的数量与多个波导结构的输出端的数量相同,并且每一个天线单元与每一个光波导放大器的输出端对应连接。

8、根据本公开的实施例,多波段光学相控阵还包括:光纤阵列,光纤阵列的数量与多个天线单元的数量相同,其中,光纤阵列中的每一个光纤将每一个光波导放大器的输出端与每一个天线单元对应连接。

9、根据本公开的实施例,多波段光学相控阵还包括:透镜光纤,设置于每一个光纤的两端,其中一端与光波导放大器的输出端连接,另一端与天线单元连接。

10、根据本公开的实施例,光波导放大器的材料包括掺铒铌酸锂;阵列波导单元的材料包括铌酸锂。

11、本公开第二方面公开了一种多波段光学相控阵的制备方法,包括:在衬底上键合铌酸锂薄膜;将铌酸锂薄膜进行刻蚀处理制备阵列波导单元;将阵列波导结构与光学天线垂直连接;其中,阵列波导单元,用于将输入的至少一个波长的光信号进行相位的调制,其中阵列波导单元的数量与输入的至少一个波长的光信号的数量相同,至少一个波长的光信号对应输入阵列波导单元中;光学天线,设置与衬底分离,用于将接收的经相位调制的至少一个波长的光信号进行发射。

12、根据本公开的实施例,通过将光学天线与阵列波导单元垂直连接,有效提高了单位面积的集成度,缩小了器件的尺寸,使其更适合大规模生产和应用。

13、根据本公开的实施例,通过设置多波长光源,在同一相控阵平台上同时处理多个不同波长的光束,实现了多波长操作,显著扩展了系统的功能性和灵活性。

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【技术保护点】

1.一种多波段光学相控阵,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,所述波导单元包括:

4.根据权利要求3所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求4所述的多波段光学相控阵,其特征在于,所述光学天线包括:

7.根据权利要求6所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求7所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,所述光波导放大器的材料包括掺铒铌酸锂;所述阵列波导单元的材料包括铌酸锂。

10.一种多波段光学相控阵的制备方法,其特征在于,包括:

【技术特征摘要】

1.一种多波段光学相控阵,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,所述波导单元包括:

4.根据权利要求3所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的多波段光学相控阵,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求4所述的多波段光...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰涛刘志忠
申请(专利权)人:雄安创新研究院
类型:发明
国别省市:

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