[发明专利]应用于光学相控阵的天线阵列、光学相控阵及激光雷达

权利要求书

1.一种应用于光学相控阵的天线阵列，其特征在于，包括N个相位补偿组和N个天线组，第i个相位补偿组与第i个天线组连接，1iN，每个所述相位补偿组包括M个相位补偿单元，每个所述天线组包括M个天线单元，第j个相位补偿单元与第j个天线单元连接，1jM，其中，N、M为正整数；其中一个所述相位补偿组中的其中一个所述相位补偿单元的输入端用于接收光信号，输出端连接其中一个天线组中的其中一个所述天线单元，用于将接收的光信号传输至所述天线单元，并根据所述天线单元产生的相位偏移，对所述光信号进行相位补偿，所述天线单元用于发射所述光信号。

2.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，所述天线单元包括由第一宽度逐渐变窄至第二宽度的波导模式转换器，用于将波导中的光斑逐渐扩大并在末端发射出去。

3.如权利要求2所述的天线阵列，其特征在于，所述相位补偿单元包括宽度由所述第一宽度逐渐变化至第三宽度的第一模式转换器和宽度由所述第三宽度逐渐变化至所述第一宽度的第二模式转换器，所述第一模式转换器的输出端与所述第二模式转换器的输入端连接，所述第二模式转换器的输出端与其中一个所述天线单元连接。

4.如权利要求3所述的天线阵列，其特征在于，所述第三宽度与所述第二模式转换器的输出端连接的所述天线单元的所述第二宽度以及所述天线阵列的制作工艺相关。

5.如权利要求3所述的天线阵列，其特征在于，任一所述天线组中，任一所述天线单元产生θ的相位移动，则输出端与所述天线单元连接的所述相位补偿单元通过调整所述第一宽度与所述第三宽度的差值，使所述相位补偿单元产生-θ的相位移动，其中θ表示相位的变化量。

6.如权利要求3所述的天线阵列，其特征在于，所述相位补偿组中任一所述相位补偿单元的所述第一宽度wj为300nm～500nm，所述第三宽度wjp为wj±200nm。

7.如权利要求1所述的天线阵列，其特征在于，任一所述相位补偿单元的长度为1μm～50μm，任一所述天线单元的长度为1μm～50μm。

8.一种光学相控阵，其特征在于，包括光信号输出单元、波导单元和如权利要求1-7中任一项所述的应用于光学相控阵的天线阵列；所述光信号输出单元，用于输出N×M路调制后的光信号；所述波导单元，包括N×M路波导管道，用于将所述N×M路调制后的光信号传输至所述天线阵列以发射所述光信号。

9.如权利要求8所述的光学相控阵，其特征在于，所述光信号输出单元包括分光器和与所述分光器连接的移相器，所述分光器用于对输入光进行分光；所述移相器用于对所述分光器分出的光进行移相，最终输出N×M路不同相位的所述光信号。

10.一种激光雷达，其特征在于，包括光接收单元、测距单元以及如权利要求8-9中任一项所述的光学相控阵。