吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012
光控相控阵(OPA)不需要机械转动即可实现光束在空间内的扫描,在激光测距以及自由空间光通信等领域具有广阔的应用前景。硅基光电子集成技术可在芯片上实现光电子器件的大规模集成,并与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路工艺技术完全兼容,以其制作的光控相控阵具有扫描速度快、体积小、成本低、功耗低等特点。目前报道的利用硅基光电子集成技术制作的相控阵,最大的横向扫描范围为80°,最大的纵向扫描范围为36°。简述了硅基光电子集成相控阵的扫描原理,并对国内外最新的研究成果进行了分析总结,最后指出此种技术实用化过程中亟待解决的关键问题,并提出了一些可以提升性能的方案。
光电子学 光控相控阵 集成光电子器件 光束扫描 激光雷达 激光与光电子学进展
2018, 55(5): 050001
1 中国卫星海上测控部,江苏 江阴 214430
2 空军工程大学信息与导航学院,西安 710077
针对光控相控阵在实现宽带宽角扫描时,所需要的光真延时器数目过多问题进行研究,提出了基于压缩感知的光控相控阵方向图形成方法。首先通过公式推导详细分析了影响光控相控阵波束偏移的因素,其次给出光真延时器稀疏排布方式,在此基础上基于压缩感知理论恢复出光控相控阵的方向图。所提方法能够在大幅减少光真延时器数目的条件下实现宽带宽角扫描。最后利用仿真实验验证了所提方法的有效性。
光控相控阵 压缩感知 波束形成 光真延时器 optically phased array compressed sensing beam-forming method optical true time delayer
1 浙江大学光电科学与工程学院， 浙江 杭州 300027
2 中国计量大学光学与电子科技学院， 浙江 杭州 300027
设计并制作了一种全集成的基于波长路由的光真延时（OTTD）模块。该模块由两个相同的通道间隔为1.6 nm的16×16阵列波导光栅路由器（AWGR）与一组波导延时线阵级联而成。测试结果表明该模块性能优异，工作波长通道间串扰小于-27 dB，光纤端到端峰值波长的插入损耗约为12 dB。采用矢量网络分析仪测试得到延时线阵提供的光延时步长为(6.24±0.4) ps。该模块中两个阵列波导光栅路由器及延时线阵均被集成在一块硅基片之上，并且都由二氧化硅(SiO2)波导制作而成，整个器件尺寸为3.5 cm×3.5 cm。
光学器件 集成光器件 光真延时 光控相控阵雷达 阵列波导光栅路由器
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 中国科学院大学,北京 100049
3 中国电子科技集团第五十一研究所,上海 201802
设计了一种收发一体化的光控相控阵天线系统.该系统中,采用基于微光学元件堆栈集成技术实现真时延的产生.天线系统通过光域内的延迟控制实现微波射频域的波束控制.对系统接收模式状态进行实验验证,±10.6°、±30.8°波束指向的暗室实验结果表明,在2~6GHz宽带微波信号下,±10.6°指向角的最大指向角误差为3.1°,±30.8°指向角的最大指向角误差为1.2°.相控阵天线系统在2GHz频点动态范围约为71 dB左右.该光控相控阵系统能够实现与宽带射频信号频率无关的波束指向及一维平面内方位向运动物体的跟踪.
微波光子学 光控相控阵天线 光学多波束形成网络 无波束倾斜 发射模式 接收模式 Microwave photonics Optically controlled phased array antenna Optical beamforming network Beam squint free Transmit mode Receive mode 光子学报
2015, 44(11): 1125002
电子科技大学光电信息学院，四川 成都 610054
介绍了啁啾光纤光栅延迟线在光控相控阵雷达中的两种应用系统及其工作原理，即基于单波长激光器和多个可调啁啾光纤光栅延迟线的系统以及基于多波长激光器和一个可调啁啾光纤光栅延迟线的系统。介绍了这两种系统的光控相控阵雷达扫描角要实现连续变化时，啁啾光纤光栅延迟线的调谐原理。分析结果表明，若啁啾光纤光栅的长度长而反射谱窄，则啁啾光纤光栅较小的调谐量就能使光控相控阵雷达天线实现较大的扫描范围。
啁啾光纤光栅 延迟线 光控相控阵雷达 调谐 chirped fiber grating time-delay line optically controlled phased array radar tuning
由于孔径效应和孔径渡越时间的限制，传统的相控阵雷达难以在大扫描角下实现大瞬时带宽，有机聚合物光波导延迟线可解决这一问题。先介绍了有机聚合物光波导延迟线的原理和优点，接着综述了三种延迟线：利用聚酰亚胺制成的4位有机聚合物光波导延迟线，多层结构的有机聚合物光波导延迟线，开关选择的超长有机聚合物光波导延迟线。
集成光学 有机聚合物光波导延迟线 光控相控阵雷达
