光學(xué)相控陣技術(shù)是一種新型光束偏轉控制技術(shù)，具有靈活、高速率、高精度等特點(diǎn)。
目前研究較多的是液晶光學(xué)相控陣 、光波導光學(xué)相控陣以及微機電（MEMS）系統光學(xué)相控陣。今天為大家帶來(lái)的是光波導光學(xué)相控陣的相關(guān)原理。
光波導相控陣主要利用介質(zhì)材料的電光效應、 熱光效應等，使得光束在通過(guò)介質(zhì)材料后發(fā)生偏轉。
電光效應的光波導相控陣
晶體的電光效應是通過(guò)對晶體施加一個(gè)外加電場(chǎng)，使得通過(guò)晶體的光束產(chǎn)生與外加電場(chǎng)相關(guān)的相位延遲。
基于晶體的一次電光效應，由電場(chǎng)引起的相位延遲與外加電壓成正比，即可通過(guò)控制各光波導芯層電極層上的電壓來(lái)改變通過(guò)光波導芯層 光束的相位延遲。
對于N層波導的光波導相控陣， 原理如圖1所示，光束在各芯層傳輸可獨立控制， 其周期性衍射光場(chǎng)分布特性可以用光柵衍射理論來(lái)說(shuō)明。
在芯層上按一定的規律控制外加電壓得到相對應的相位差分布可以控制光強在遠場(chǎng)的干涉分布，干涉的結果是在某方向上產(chǎn)生高強度光束，而在其
他方向上從各相控單元發(fā)出的光波相互抵消，從而實(shí)現光束的偏轉掃描。
熱光效應的光波導相控陣
晶體熱光效應是指通過(guò)將晶體加熱或冷卻使其分子排列發(fā)生改變，從而造成晶體的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的改變而改變的現象。
由于晶體的各向異性， 熱光效應表現是多種多樣的，可能是光率體的半軸長(cháng)度發(fā)生變化、或光軸角的變化、光軸面的轉換、光率體的旋轉等。熱光效應對
光束的偏轉效果和電光效應類(lèi)似，通過(guò)改變加熱的功率從而改變波導有效折射率來(lái)實(shí)現另一個(gè)方向的角度偏轉。
圖2是一種基于熱光效應的光波導相控陣的示意圖， 相控陣陣列是非均勻排列，集成在300mm的CMOS器件上，實(shí)現了高性能的掃描偏轉。
光波導設計軟件推薦
PhotonDesign是一套優(yōu)秀的光子、光通信、波導光學(xué)系列軟件，廣泛用于光纖通信系統設計和光子器件設計。它具有其它軟件無(wú)法替代的優(yōu)勢，功能強大，
可以完全滿(mǎn)足您的設計需要，包含多個(gè)功能模塊！
