In recent years, optical phased arrays (OPAs) have attracted great interest for their potential applications in light detection and ranging (LiDAR), free-space optical communications (FSOs), holography, and so on. Photonic integrated circuits (PICs) provide solutions for further reducing the size, weight, power, and cost of OPAs. In this paper, we review the recent development of photonic integrated OPAs. We summarize the typical architecture of the integrated OPAs and their performance. We analyze the key components of OPAs and evaluate the figure of merit for OPAs. Various applications in LiDAR, FSO, imaging, biomedical sensing, and specialized beam generation are introduced.

红外光谱技术因分子吸收截面较小限制了其灵敏度，采用光学性质相似且价格更低的银阵列替代金阵列，在节约成本的同时，利用表面增强红外吸收效应，以提高微量分析物的检测灵敏度。分别设计了微米尺度的中空十字形与六边形天线阵列结构，使用时域有限差分算法进行数值仿真，研究了天线尺寸对超表面光学性能的影响。利用紫外曝光技术，以银作为沉积金属，实现低成本、大尺寸天线阵列的制备。利用傅里叶红外光谱仪测量超表面基底，在400~800 cm^-1的中红外波段实现了表面增强吸收，十字形天线与六边形天线结构的消光系数最高分别可达20%与24.5%。为了评估超表面的传感性能，分别在硅基底和六边形结构的超表面基底上涂覆聚甲基丙烯酸甲酯，六边形天线结构在483.14 cm^-1处实现了2.85倍的增强吸收，增强因子为1 995。

向列相液晶是一种研究空间光孤子的绝好的非局域非线性介质。为了对向列相液晶中空间光孤子的偏转进行灵活的调制，设计了具有梳状电极结构的液晶盒。对这种定制电极结构的液晶盒施加电场可以实现向列液晶在周期阵列内的调制，从而实现了向列子和向列子对的可控偏转。在液晶分子的不同取向区域，入射激光束形成的向列子可以产生不同角度的偏转。当光束入射到定制电极宽度为910 μm的液晶盒中，通过改变光束的入射位置可以实现单光束约60°范围内的偏转。双光束入射到不同的位置可以形成多种偏转组合形式。改变光束的入射角度，可以观察到向列子对在界面处的非线性全反射。此外，将定制条纹电极的宽度更改为300 μm后，向列子对可以实现平行传输到相互会聚或发散之间的切换。这些关于向列子偏转的调控方法可以在全光电路和光通信中发挥重要作用。

Based on the one-dimensional periodic and Fibonacci-like waveguide arrays, we experimentally investigate localized quantum walks (QWs), both in the linear and nonlinear regimes. Unlike the ballistic transport behavior in conventional random QWs, localization of QWs is obtained in the Fibonacci-like waveguide arrays both theoretically and experimentally. Moreover, we verify the enhancement of the localization through nonlinearity-induced effect. Our work provides a valid way to study localization enhancement in QWs, which might broaden the understanding of nonlinearity-induced behaviors in quasi-periodic systems.

中波红外成像在**侦察、遥感测绘、航天航空等领域发挥了重要作用。现有中波红外焦平面主要采用碲镉汞、二类超晶格、锑化铟等块体半导体材料，其性能优异、稳定性高。然而，其复杂的材料制备及倒装键合工艺限制了块体半导体焦平面阵列的批量化制备及低成本应用。胶体量子点作为一种新兴液态半导体材料，具有光谱调控范围“宽”、合成规模“大”、制备成本“低”、以及加工工艺“易”等优势，为新型红外焦平面阵列研发提供了全新的思路。碲化汞量子点采用“热注法”合成，并通过旋涂方法实现与硅基读出电路的直接电学耦合，阵列规模及像元间距为640×512及15 µm。在80 K工作温度下对焦平面阵列进行了性能测试，碲化汞焦平面阵列响应截止波长达到4.6 μm、比探测率为2×10¹⁰ Jones、噪声等效温差51.26 mK（F#=2）、响应非均匀性3.42%且有效像元率高达99.99%，展现了较好的成像性能，为非倒装键合体制中波红外成像焦平面的制备提供了新的方案。

安全滤网阵列网孔的高效、高品质和高适应性加工至今仍面临重大技术挑战。基于此，提出采用激光-电解组合加工技术制备安全滤网阵列网孔结构。介绍了激光-电解组合加工技术的试验加工系统，探究了工艺参数对微孔形貌质量和加工精度的影响规律，并开展了安全滤网阵列网孔的制备。试验结果表明：激光加工路径显著影响微孔出口的形貌，采用同心圆轨迹（外径270 μm，内径230 μm，线间距2.5 μm）能够显著改善微孔出口的圆度；激光功率越大、切割速度越小，微孔直径及其热影响区均越来越大；NaNO₃-乙二醇溶液作为电解抛光液能够在加工表面形成扩散层发生电解抛光，将激光加工产生的喷溅物和毛刺等缺陷去除；基于优化工艺参数，加工出253个直径0.31 mm的阵列网孔结构，出入口直径方差仅为2.02和1.71，展示出较高的尺寸一致性。激光-电解组合加工技术在薄壁件上高效、高品质制备阵列网孔结构方面具有很强工艺能力和发展潜力。

昆明物理研究所多年来持续开展了对Au掺杂碲镉汞材料、器件结构设计、可重复的工艺开发等研究，突破了Au掺杂碲镉汞材料电学可控掺杂、器件暗电流控制等关键技术，将n-on-p型碲镉汞长波器件品质因子（R₀A）从31.3 Ω·cm²提升到了363 Ω·cm²（λ_cutoff=10.5 μm@80 K），器件暗电流较本征汞空位n-on-p型器件降低了一个数量级以上。研制的非本征Au掺杂长波探测器经历了超过7年的时间贮存，性能无明显变化，显示了良好的长期稳定性。基于Au掺杂碲镉汞探测器技术，昆明物理研究所实现了256×256 （30 μm pitch）、640×512 （25 μm pitch）、640×512 （15 μm pitch）、1024×768 （10 μm pitch）等规格的长波探测器研制和批量能力，实现了非本征Au掺杂长波碲镉汞器件系列化发展。