全固态光束控制器件结构设计与热分析研究

摘要：

相比传统机械扫描,光学相控阵技术在扫描精度、扫描速度、转动惯量等方面具有优势,是实现大视场范围内多目标定位和三维成像的重要技术途径.随着微纳光子集成的发展,硅基光波导光学相控阵器件得到了广泛研究,并被视为全景光电成像和激光成像雷达的核心器件.介绍了硅基光波导光学相控阵的基本原理和数学模型,并设计了一个16元相控阵器件,对其温度场分布和热特性进行了分析.在此基础上,对光栅耦合器、MMI分束器、波导光栅天线等关键元件进了有限元分析和仿真,完成优化设计.基于该设计完成了器件的流片制备,并搭建了性能测试验证平台.利用该平台对器件的扫描精度(1.2°)、扫描范围(大于±30°)和扫描速度(20 kHz)分别进行了测试,验证了设计方法的可行性.

关键词：光波导、相控阵、电场分布、温度场、光栅天线、分束器

所属期刊栏目：20

分类号：TN204(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2022-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：31-39