[发明专利]光束转向装置以及光检测和测距装置

说明书

本发明涉及光束转向装置及光检测和测距装置。光束转向装置包括：光波导，被配置为将输入光分成沿多个路径的多个分离光，并将多个分离光输出到非周期性地布置的多个输出端子；设置在所述多个路径中的多个移相器，其中，所述多个移相器中的至少两个移相器具有不同的相位延迟长度；以及信号输入单元，被配置为将均匀的信号提供给每个所述多个移相器。

技术领域

本公开的示例性实施例涉及一种能够通过根据入射光的光路的位置不同地调制入射光的相位来控制输出光的方向的光束转向装置以及包括该光束转向装置的电子设备。

背景技术

在各种类型的光学装置中已经使用改变入射光的透射率/反射率、偏振、相位、强度、路径等的光学元件。已经引入了各种类型的光学调制器以根据期望的方式来控制光学系统中的入射光的上述特性。

已经使用根据入射光的光路的位置来不同地调制入射光的相位的方法来调节输出光的方向。这种相控阵列被称为光学相控阵列(OPA)。由于在特定方向上可能发生相长干涉，所以OPA能够在特定方向上输出光。然而，根据OPA中包括的发光阵列之间的距离，输出光可能在不期望的方向上变形。

发明内容

一个或多个示例性实施例提供了一种光束转向装置，其更容易地调节输出光的方向并具有高精度。

一个或多个示例性实施例提供了一种采用该光束转向装置的电子设备。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种光束转向装置包括：光波导，被配置为将输入光分成沿多个路径的多个分离光，并将所述多个分离光输出到非周期性地布置的多个输出端子；设置在所述多个路径中的多个移相器，其中，所述多个移相器中的至少两个移相器具有不同的相位延迟长度；以及信号输入单元，被配置为将均匀的信号提供给所述多个移相器中的每个。

在光束转向装置中，所述多个移相器中的每一个的相位延迟长度被设定为使得从所述多个路径，设置在面向多个输出端子中的一个的路径中的一个或多个移相器的相位延迟长度的总和对应于多个输出端子的非周期性布置和输出光的转向角。

在光束转向装置中，光波导可以提供一光路，输入光经由该光路以全二叉树结构被分离M次，并且具有(2^M-1)个分离点和2^M个输出端子，其中M是大于或等于1的整数。

在光束转向装置中，光束转向装置可以进一步包括多个分离器，所述多个分离器被配置为将输入光分成两个光分支，所述多个分离器各自布置在所述(2^M-1)个分离点中的一个上。

在光束转向装置中，所述多个分离器中的每一个可以仅布置在所述多个分离器中的每一个的两个分支中的一个处。

在光束转向装置中，当设置在面向第一输出端子OP₁的路径中的一个或多个移相器的相位延迟长度的总和L₁是0，并且第一输出端子OP₁的位置d₁是0，并且第i输出端子OP_i的位置是d_i时，设置在多个路径中的面向多个输出端子中的第i输出端子的路径中的一个或多个移相器的相位延迟长度的总和L_i可以满足条件：其中，λ是入射光的波长，θ是转向角，并且c表示不是0的实数。这里，i是从1到2^M的整数。

在光束转向装置中，设置在作为第M分支并面向多个输出端子中的偶数输出端子OP_2k的光路中的移相器的相位延迟长度可以是(L_2k-L_2k-1)，其中，k表示从1到2^M-1的整数。

在光束转向装置中，设置在第一分离点处的分离器的两个分支中的一个分支处的移相器的相位延迟长度可以是L_n，其中n＝2^M-1+1。