硅光相控阵相关技术研究

发布时间：2021-06-26 16:11

　　在万物互联的信息时代,智能无人系统有望成为人们出行的必备品。而高性能的传感器又是智能无人系统必不可少的核心环节。激光雷达作为目前火热的高端传感器,受制于传统的机械转动和分立部件构成,有着转动惯性和体积过大等缺陷。利用硅基集成光电子技术,完成波束扫描系统的快速化,微型化是十分有价值的事情。硅基光学相控阵（OPA）是由一组呈现特定相位分布的辐射阵元的阵列技术。通过调节相邻阵元的相位差,实现波束在空间的偏转。本文在相控阵理论的基础上,根据实验室现有的条件,对其进行研究。构建闭环测试系统;对快速搜索算法进行仿真,验证了算法性能;在器件上对蛮力搜索算法和快速搜索算法实测,验证了各自优势;对超紧凑型光学相控阵、位置加权光学相控阵、特殊分布光学相控阵、阵元规模为4×4的光学相控阵面阵和多线扫描OPA系统等器件进行了仿真和实际测试,佐证了设计的正确性和器件功能的可靠性。主要内容如下:1介绍硅光相控阵的原理及相关理论。介绍一般硅光相控阵的构成,对其中关键器件（热光开关,辐射光栅）的重要参数给出测试结果。2构建闭环测试系统。阐述蛮力搜索算法和快速搜索算法的原理;对快速搜索算法软件仿真验证了其可靠性;并在实... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?ＭＩＴ６４?Ｘ?６４０ＰＡ实测远程结果图（ＭＩＴｌｏｇｏ标志）??ｘ

图１．１?ＪｉｅＳｕｎ等人设计６４Ｘ６４０ＰＡ不意图（发表于Ｎａｔｕｒｅ）??

图１．３?Ｊｉｅ?Ｓｕｎ等人设计８Ｘ８可调谐相位ａｃｔｉｖｅ?ＯＰ示意图??因为热场的传播需要较长的时间，采用热光效应作为移相器的ＯＰＡ移相速??率较慢，一般在ｕｓ量级

【参考文献】：
期刊论文
[1]Photonic microwave true time delays for phased array antennas using a 49 GHz FSR integrated optical micro-comb source [Invited][J]. XINGYUAN XU,JIAYANG WU,THACH G.NGUYEN,TANIA MOEIN,SAI T.CHU,BRENT E.LITTLE,ROBERTO MORANDOTTI,ARNAN MITCHELL,DAVID J.MOSS.  Photonics Research. 2018(05)

博士论文
[1]硅基光子集成的基础功能器件研究[D]. 王根成.浙江大学 2018
[2]硅基多模波导光栅滤波器的研究[D]. 姜建飞.浙江大学 2018
[3]基于波导光栅的硅基集成光器件研究[D]. 邱晖晔.浙江大学 2014
[4]光波导光学相控阵技术研究[D]. 李家立.西安电子科技大学 2005

硕士论文
[1]硅基光学相控阵技术研究[D]. 王健.浙江大学 2018



本文编号：3251651