光电子集成光学相控阵的优化设计

发布时间：2021-08-18 06:04

　　激光光源具有能量集中、发散角小、相干性好的特点,常用于对环境的感知探测。机械结构的激光雷达技术成熟,但是体积大成本高。利用光电子集成技术制作的光学相控阵结全固态激光雷达可以减小器件的尺寸。常用来制作光学相控阵激光雷达的材料有铌酸锂、液晶、压电陶瓷和半导体材料等。铌酸锂制作的光学相控阵精度较高,但操作电压高,功耗大,扫描角度较小。液晶制作的光学相控阵所需驱动电压较低、功耗小、使用寿命长、扫描角度较大,但响应速度慢,热稳定性差且工作波长受限。压电陶瓷制作的光学相控阵透射光谱宽、损耗低、价格便宜,但工作电压非常高且造价较高。随着硅基光电子技术的发展,在一个芯片上可以集成数目庞大的光电子器件。利用硅基光电子技术制作的光学相控阵体积小,成本低。但利用硅基光电子技术制作光学相控阵还有许多难点,本文中分析并设计了光学相控阵结构,主要完成了以下几个方面的工作:首先,本文介绍了硅基光电子集成光学相控阵的研究进展,包括一维和二维扫描光学相控阵,简要介绍了光学相控阵应用的瓶颈问题。其次,本文分析了光学相控阵的阵列模型,介绍了远场光束的主要性能参数。分析并探讨了波导数目和波导间距对等间距光学相控阵远场光束的影... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

绝缘体上硅实现的波长多路复用器

图 1.2 12 路非等间距一维扫描光学相控阵结构 年 Karel Van Acoleyen 等报道了 16 路光学转向结构[20]，工作该结构中分光采用的是星形耦合器。通过热调谐可实现 23°的扫

北京大学波长调控的光学相控阵

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]光波导光学相控阵技术的理论和实验研究[D]. 梁华伟.西安电子科技大学 2007

硕士论文
[1]高质量光学相控阵扫描光束分析与优化[D]. 金亚东.上海师范大学 2015
[2]遗传算法在子阵级波束形成技术中的应用研究[D]. 祝文杰.哈尔滨工程大学 2014
[3]稀布阵的低旁瓣综合算法研究[D]. 潘妍妍.哈尔滨工业大学 2012
[4]光学相控阵激光雷达系统及系统性能分析[D]. 王耀川.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3349342