A tecnologia de phased array óptico é um novo tipo de tecnologia de controle de deflexão de feixe, que tem as vantagens de flexibilidade, alta velocidade e alta precisão.

Atualmente, a maioria das pesquisas está voltada para o faseamento óptico de cristal líquido, guia de onda óptico e sistema microeletromecânico (MEMS). O que trazemos para você hoje são os princípios relacionados da matriz óptica em fase do guia de onda óptico.

A matriz de guia de onda óptica usa principalmente o efeito eletro-óptico ou termo-óptico do material dielétrico para fazer o feixe de luz desviar após passar pelo material.

Ótico Waveguir Phased Array Bavaliado em Electro-Oóticoal Eperfeito

O efeito eletro-óptico do cristal é aplicar um campo elétrico externo ao cristal, de modo que o feixe de luz que passa pelo cristal produza um atraso de fase relacionado ao campo elétrico externo. Com base no efeito eletro-óptico primário do cristal, o atraso de fase causado pelo campo elétrico é proporcional à voltagem aplicada e o atraso de fase do feixe de luz que passa através do núcleo do guia de onda óptico pode ser alterado controlando a voltagem no camada de eletrodo de cada núcleo de guia de onda óptico. Para a matriz de fases de guias de ondas ópticas com guia de ondas de camada N, o princípio é mostrado na Figura 1: a transmissão de feixes de luz em cada camada de núcleo pode ser controlada de forma independente, e suas características de distribuição de campo de luz de difração periódica podem ser explicadas pela teoria de difração de grade . Ao controlar a tensão aplicada na camada do núcleo de acordo com uma certa regra para obter a distribuição de diferença de fase correspondente, podemos controlar a distribuição de interferência da intensidade da luz no campo distante. O resultado da interferência é um feixe de luz de alta intensidade em uma determinada direção, enquanto as ondas de luz emitidas pelas unidades de controle de fase em outras direções se cancelam, de modo a realizar a varredura de deflexão do feixe de luz.

Fig. 1 Princípios de grade com base no Electro-Oóptico efeito de phased array de guia de onda óptico

Matriz óptica em fase de guia de onda com base no efeito termo-óptico

Cristal’O efeito termo-óptico refere-se ao fenômeno de que o arranjo molecular do cristal é alterado pelo aquecimento ou resfriamento do cristal, o que faz com que as propriedades ópticas do cristal mudem com a mudança de temperatura. Devido à anisotropia do cristal, o efeito termo-óptico tem várias manifestações, que podem ser a mudança do comprimento do semieixo da indicatriz, ou a mudança do ângulo do eixo óptico, a conversão do plano do eixo óptico, a rotação da indicatriz e assim por diante. Como o efeito eletro-óptico, o efeito termo-óptico exerce influência semelhante na deflexão do feixe. Ao alterar a potência de aquecimento para alterar o índice de refração efetivo do guia de onda, a deflexão do ângulo na outra direção pode ser alcançada. A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma matriz de fase de guia de ondas óptico com base no efeito termo-óptico. O phased array não é uniformemente organizado e integrado em um dispositivo CMOS de 300 mm para obter deflexão de digitalização de alto desempenho.

Fig. 2 Princípios do phased array do guia de onda óptico com base no efeito termo-óptico