เทคโนโลยี Optical Phased Array เป็นเทคโนโลยีควบคุมการโก่งตัวของลำแสงรูปแบบใหม่ ซึ่งมีข้อดีคือ มีความยืดหยุ่น ความเร็วสูง และมีความเที่ยงตรงสูง

ในปัจจุบัน งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับออปติคัลเฟสอาร์เรย์ของคริสตัลเหลว ท่อนำคลื่นแสง และระบบไมโครไฟฟ้า (MEMS) สิ่งที่เรานำมาให้คุณในวันนี้คือหลักการที่เกี่ยวข้องของออปติคัลอาร์เรย์แบบค่อยเป็นค่อยไปของท่อนำคลื่นแบบออปติคัล

อาร์เรย์แบบค่อยเป็นค่อยไปของท่อนำคลื่นแสงส่วนใหญ่ใช้เอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติคัลหรือเอฟเฟกต์เทอร์โมออปติคัลของวัสดุอิเล็กทริกเพื่อทำให้ลำแสงเบี่ยงเบนหลังจากผ่านวัสดุ

ออปติคัล Waveguide Phased Aเรย์ Based บน Eไฟฟ้า-Opticอัล Eเอฟเฟค

เอฟเฟกต์แสงไฟฟ้าของคริสตัลคือการใช้สนามไฟฟ้าภายนอกกับคริสตัล เพื่อให้ลำแสงที่ลอดผ่านคริสตัลทำให้เกิดการหน่วงเฟสที่เกี่ยวข้องกับสนามไฟฟ้าภายนอก ขึ้นอยู่กับผลกระทบของไฟฟ้าแสงหลักของคริสตัล ความล่าช้าของเฟสที่เกิดจากสนามไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ และระยะหน่วงของลำแสงที่ผ่านแกนนำคลื่นแสงสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าบน ชั้นอิเล็กโทรดของแกนนำคลื่นแสงแต่ละแกน สำหรับอาร์เรย์แบบค่อยเป็นค่อยไปของท่อนำคลื่นแสงที่มีท่อนำคลื่น N-layer หลักการจะแสดงในรูปที่ 1: การส่งผ่านของลำแสงในแต่ละชั้นแกนสามารถควบคุมได้อย่างอิสระ และลักษณะการกระจายของสนามแสงการเลี้ยวเบนเป็นระยะสามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีการเลี้ยวเบนของตะแกรง . โดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้บนชั้นแกนกลางตามกฎบางอย่างเพื่อให้ได้การกระจายความต่างเฟสที่สอดคล้องกัน เราสามารถควบคุมการกระจายการรบกวนของความเข้มแสงในสนามไกลได้ ผลของการรบกวนคือลำแสงความเข้มสูงในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ในขณะที่คลื่นแสงที่ปล่อยออกมาจากชุดควบคุมเฟสในทิศทางอื่นจะตัดกันออกไป เพื่อให้เกิดการสแกนการโก่งตัวของลำแสง

รูปที่ 1 หลักการตะแกรงตาม ไฟฟ้า-Optical ผลกระทบของอาร์เรย์แบบค่อยเป็นค่อยไปของท่อนำคลื่นแสง

อาร์เรย์แบบค่อยเป็นค่อยไปของท่อนำคลื่นแบบออปติคัลตามเอฟเฟกต์เทอร์โมออปติคัล

คริสตัล’เอฟเฟกต์เทอร์โมออปติคัลหมายถึงปรากฏการณ์ที่การจัดเรียงโมเลกุลของคริสตัลเปลี่ยนไปโดยการให้ความร้อนหรือเย็นลงของคริสตัล ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางแสงของคริสตัลเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เนื่องจากแอนไอโซโทรปีของคริสตัล เอฟเฟกต์เทอร์โมออปติคัลจึงแสดงได้หลากหลาย ซึ่งอาจเป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงความยาวกึ่งแกนของอินดิคาทริกซ์ หรือการเปลี่ยนแปลงของมุมแกนออปติคัล การแปลงระนาบแกนออปติคัล การหมุนของตัวบ่งชี้และอื่น ๆ เช่นเดียวกับเอฟเฟกต์ไฟฟ้าออปติคัล เอฟเฟกต์เทอร์โมออปติคัลทำให้มีอิทธิพลคล้ายกันต่อการโก่งตัวของลำแสง โดยการเปลี่ยนพลังงานความร้อนเพื่อเปลี่ยนดัชนีการหักเหของแสงที่มีประสิทธิภาพของท่อนำคลื่น จะทำให้เกิดการโก่งตัวของมุมไปในทิศทางอื่นได้ รูปที่ 2 เป็นแผนผังของอาร์เรย์แบบแบ่งขั้นตอนของท่อนำคลื่นแบบออปติคัลตามเอฟเฟกต์เทอร์โมออปติคัล อาร์เรย์แบบแบ่งเฟสถูกจัดเรียงอย่างไม่สม่ำเสมอและรวมเข้ากับอุปกรณ์ CMOS ขนาด 300 มม. เพื่อให้เกิดการเบี่ยงเบนของการสแกนที่มีประสิทธิภาพสูง

รูปที่ 2 หลักการของอาร์เรย์แบบแบ่งเฟสของท่อนำคลื่นแสงตามผลเทอร์โมออปติคัล