非冗余光学相控阵
光学
2022-10-24 v1 应用物理
摘要
光学相控阵（OPA）是一种极具前景的波束 steering 器件，适用于光探测与测距（LiDAR）、光学投影、自由空间光通信与交换等多种应用。然而，先前报道的 OPA 要么可分辨点数量不足，要么因相位移相器数量极大而带来复杂的控制需求。本工作基于非冗余阵列（NRA）概念，提出了一种新颖的 OPA 器件阵列配置。基于该设计，我们可实现高分辨率 OPA，其可分辨点数量随 N2 缩放。相比之下，传统 OPA 的该数量仅随 N 缩放。因此，在不牺牲可分辨点数量的前提下，可显著减少所需相位移相器的数量。我们首先通过考虑阵列布局的自相关函数，从理论上研究采用 NRA 的影响。随后我们研制了基于 Costas 阵列的硅基 OPA，并实验演示了仅用 127 个相位移相器实现约 19,000 个可分辨点的二维波束 steering。据我们所知，这对应于无需扫频波长而由 OPA 实现的最大可分辨点数量。
引用
@article{arxiv.2108.09665,
title = {Non-redundant optical phased array},
author = {Taichiro Fukui and Ryota Tanomura and Kento Komatsu and Daiji Yamashita and Shun Takahashi and Yoshiaki Nakano and Takuo Tanemura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09665},
year = {2022}
}