用于二维波束扫描的集成铌酸锂光学相控阵

　　光学相控阵技能是一种经过调理相位，然后完成光束扫描的技能，其概念来自于相控阵，因为光波具有更短的波长，光学相控阵在进行扫描时，可以完成更高的扫描精度和空间分辨率。

　　光学相控阵在激光雷达、自在空间通信、虚拟实际（VR）／增强实际（AR）、医学扫描成像等范畴有着广泛的使用。

　　集成光学相控阵可以使用现代微电子加工工艺，完成大规模量产。现在干流资料渠道是于硅基渠道，在该渠道上，经过热光或电光相位调制的办法，可以完成波束发射视点的偏转。

　　在硅基渠道上，热光办法在调制速度和功耗方面受到限制，而电光办法尽管能处理该问题，但又会引进额定的光波损耗。

　　针对以上应战，清华大学精密仪器系李杨副教授团队在薄膜铌酸锂渠道上完成了集成光学相控阵。

　　根据薄膜铌酸锂电光调制器，此类集成光学相控阵有望完成超高调制速度、超低能量消耗、低插入损耗。因为该器材可以完成超高扫描速度，在传统使用之外，为其他新使用拓荒了可能性，例如高密度点云生成和层析全息术。

　　器材的作业原理如图1所展现，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，之后由光栅耦合器完成面外发射。

　　该面外发射方向可以在两个维度上调理，一个由相位调理操控，另一个由波长调理操控。

　　图2：器材实物图（a）器材全体的光学显微镜相片（b）分束器的SEM图画（c）调制器的SEM图画（d）光栅耦合器的SEM图画 该效果可以充分使用薄膜铌酸锂的优秀特性，以极低的功耗、极高的速度完成二维方向的扫描，为激光雷达、自在空间通信、虚拟实际（VR）／增强实际（AR）、医学扫描成像、高密度点云生成、层析全息术等潜在使用供给了新的可能性。

　　图3：器材的波束扫描成果（a）经过调理相位完成的波束偏转（b）经过调理波长完成的波束偏转（c）相位调理与波长调理结合完成的二维组成图画

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