Durch die Steuerung der Phase des Einheitsstrahls im Strahlarray kann die optische Phased-Array-Technologie die Rekonstruktion oder präzise Regulierung der isopischen Ebene des Array-Strahls realisieren.Es bietet die Vorteile eines geringen Volumens und einer geringen Masse des Systems, einer schnellen Reaktionsgeschwindigkeit und einer guten Strahlqualität.
Das Funktionsprinzip der optischen Phased-Array-Technologie besteht darin, das Signal des nach einem bestimmten Gesetz angeordneten Basiselements richtig zu verschieben (oder zu verzögern), um die Ablenkung des Array-Strahls zu erreichen.Gemäß der obigen Definition umfasst die optische Phased-Array-Technologie die Großwinkel-Strahlablenkungstechnologie für Strahlemissionsarrays und die Array-Teleskop-Interferenzbildgebungstechnologie für die hochauflösende Abbildung entfernter Ziele.
Aus Emissionssicht dient das optische Phased Array dazu, die Phase des vom Array übertragenen Strahls zu steuern, um die Gesamtablenkung des Array-Strahls oder die Phasenfehlerkompensation zu realisieren.Das Grundprinzip des optischen Phased-Arrays ist in Abb. 1 dargestellt.1. ABB.1 (a) ist ein inkohärentes synthetisches Array, das heißt, es gibt nur „Array“ ohne „Phased Array“.Abbildung 1 (b) bis (d) zeigt drei verschiedene Arbeitszustände eines optischen Phased-Arrays (d. h. eines kohärenten synthetischen Arrays).
Das inkohärente Synthesesystem führt nur eine einfache Leistungsüberlagerung des Array-Strahls durch, ohne die Phase des Array-Strahls zu steuern.Seine Lichtquelle kann aus mehreren Lasern mit unterschiedlichen Wellenlängen bestehen, und die Größe des Fernfeldflecks wird durch die Größe der sendenden Array-Einheit bestimmt, unabhängig von der Anzahl der Array-Elemente, der äquivalenten Apertur des Arrays und dem Tastverhältnis des Strahlarrays. Daher kann es nicht als Phased Array im eigentlichen Sinne gezählt werden.Allerdings werden inkohärente Synthesesysteme aufgrund ihrer einfachen Struktur, der geringen Anforderungen an die Leistung der Lichtquelle und der hohen Ausgangsleistung häufig verwendet.
Aus Empfangssicht wird das optische Phased-Array bei der hochauflösenden Bildgebung entfernter Ziele eingesetzt (Abb. 2).Es besteht aus einem Teleskoparray, einem Phasenverzögerungsarray, einem Strahlkombinator und einem Bildgebungsgerät.Die komplexe Kohärenz der Zielquelle wird erhalten.Das Zielbild wird nach dem Fanssert-Zernick-Theorem berechnet.Diese Technik wird als Interferenzbildgebungstechnik bezeichnet und ist eine der Bildgebungstechniken mit synthetischer Apertur.Aus Sicht der Systemstruktur ist die Struktur des interferometrischen Bildgebungssystems und des Phased-Array-Emissionssystems grundsätzlich gleich, die Übertragungsrichtung des optischen Pfads ist jedoch in den beiden Anwendungen entgegengesetzt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Mai 2023