[发明专利]光学相控阵列及其校正相位的方法

说明书

提供了一种光学相控阵列，包括：光注入器；第一分离器，连接到光注入器；第一移相器，连接到第一分离器；多个波导，连接到第一分离器，并且多个波导的部分经由第一移相器连接到第一分离器；天线阵列，连接到多个波导；单模滤光器，设置在多个波导的每一个中；以及第一光电检测器，连接到第一分离器并配置为检测被辐射到天线阵列上的光的一部分。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0106132的优先权，其公开内容通过全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的示例实施例涉及光学相控阵列，更具体地，涉及包括用于校正在制造过程中产生的相位误差的构件在内的光学相控阵列以及使用该光学相控阵列进行相位校正的方法。

背景技术

相控阵列包括发射相控电磁波的多个组成元件。相控阵列是可以通过适当地控制组成元件之间的相位差以控制电磁波的辐射角在期望方向上而引起相消和相长干涉现象的设备。

光学相控阵列(OPA)是指相对于几微米(μm)或更小的电磁波的短波长(即相对于光信号)操作的相控阵列。OPA可以仅通过电信号来控制光信号的辐射角，而无需机械运动，因此，可以形成高速和高可靠性的光束转向。OPA还可以用于自动驾驶光检测和测距(LiDAR)。

OPA可以以几种方式形成。例如，可以通过使用半导体工艺在硅或氧化硅(SiO2)基板上形成构成OPA的构件来形成OPA。构件可以形成为集成形式。以这种形式形成的OPA被称为OPA芯片。

OPA包括光源，并且光通过分光器被分成N个通道。光源可以被掩埋在OPA芯片中，或者可以通过光纤等从OPA芯片的外部输入。每个分离的通道由移相器和天线组成。移相器向N个通道中的每个通道提供不同的相位差。每个通道中具有不同相位的光信号通过天线阵列而受到干扰，因此成为具有方向性的单个光束。光束被发射的方向可以根据通道之间的相位差条件而变化。

发明内容

一个或多个示例实施例提供了可以相对简单地执行OPA相位校正的OPA。

一个或多个示例实施例还提供了可以相对快速地执行OPA相位校正的OPA。

一个或多个示例实施例还提供了可以增加关于OPA相位校正的可靠性的OPA。

一个或多个示例实施例还提供了通过使用OPA而快速且可靠地执行OPA相位校正的方法。

附加方面部分地将在以下描述中阐述，且部分地将通过以下描述而变得清楚明白，或者可以通过实践示例实施例来获知。

根据示例实施例的一方面，提供了一种光学相控阵列OPA，包括：光注入器；第一分离器，连接到光注入器；第一移相器，连接到第一分离器；多个波导，连接到第一分离器，多个波导的部分经由第一移相器连接到第一分离器；天线阵列，连接到多个波导；单模滤光器，设置在多个波导的每一个中；以及第一光电检测器，连接到第一分离器并设置为检测被辐射到天线阵列上的光的一部分。

OPA还可以包括：多个分离器，设置在第一分离器和多个波导之间；和多个光电检测器，连接到多个分离器。

OPA还可以包括设置在多个分离器之间的多个移相器。

关于OPA，其中，一个波导和第一光电检测器可以连接到光进入和离开的第一分离器的第一侧，其中，两个波导连接到第一分离器的第二侧并从第一分离器分叉，其中，第一移相器设置在两个波导之一上。

关于OPA，其中，一个波导和光电检测器可以连接到光进入和离开的多个分离器中的每一个的第一侧，并且其中两个波导连接到多个分离器中的每一个的第二侧并从多个分离器中的每一个分叉。

第一光电检测器可以包括分别设置在波导的两侧上的第一光接收元件和第二光接收元件。