具有栅瓣抑制功能的非等间距光学相控阵芯片研究

  光学相控阵 (optical phased aray,OPA) 作为一种激光扫描技术,具有扫描速度快、精度高、损耗小和易于集成化等优点,在光通信、无人驾驶、激光雷达和航空航天等领域具有广泛的应用前景。为了抑制旁瓣的产生,要求工作波长大于 OPA 的阵元间距,导致远场主辨附近必然产生栅瓣,降低 OPA 扫描精度和扫描范围。提出了一种具有栅瓣抑制功能的非等间距 OPA 芯片,可实现宽视场、高精度的光斑偏转效果。采用遗传算法优化 64 路非等间距 OPA 阵元间距,得到最低栅瓣的阵元分布。实现最佳的栅瓣抑制效果。实验结果表明,在1500~1600nmm 波长范围内,优化后波导最小间距为2.2 μm,最大间距为 11.4μm,芯片远场光斑可实现 20°×10°的二维扫描角度,且对旁瓣的抑制作用显著。