本项创新技术涉及光芯片领域,提出了一种基于片上相位测量的多光源OPA共相系统。该系统整合了激光发生装置、光纤-波导耦合器、片上相位调制器、定向耦合器以及硅基光混频器等关键组件,旨在实现高效、精确的光信号处理。
背景技术
集成光子学激光相控阵(PIC-OPA)结合了集成光电子技术与光学相控阵(OPA)技术,广泛应用于光通信、激光雷达、传感等领域。其核心架构包括光波导、移相器、光栅耦合器等组件,采用热光或基于载流子色散效应的电光移相器调控光信号相位。MOABB项目通过平面光子元件构建光学激光雷达,借助电寻址相位调制器实现光束的高效指向控制,推动了全固态激光雷达的小型化和模块化发展。
然而,当前集成光子学激光相控阵的主要技术瓶颈集中在输出功率和阵列规模的限制。单根波导在片上光子芯片中承受的光功率有限,难以支持大功率的光学相控阵系统。而光学相控阵的输出功率对其远距离探测、激光通信和高精度传感等应用至关重要。受限于芯片工艺和材料特性,现有硅基波导的损耗较大,输入光功率有限,直接影响了OPA的整体输出性能和作用距离。此外,由于波导间隔和阵列排列的限制,当前片上OPA的有效光学发射口径较小,无法满足远距离应用的需求。
实现思路