تعد تقنية الصفيف على مراحل بصرية نوعًا جديدًا من تقنية التحكم في انحراف الحزمة ، والتي تتمتع بمزايا المرونة والسرعة العالية والدقة العالية.

في الوقت الحاضر ، تجري معظم الأبحاث على المصفوفة الضوئية من البلور السائل ، والدليل الموجي البصري ، والنظام الكهروميكانيكي الدقيق (MEMS). ما نقدمه لكم اليوم هو المبادئ ذات الصلة بالمصفوفة الضوئية للدليل الموجي البصري.

تستخدم المصفوفة المرحلية للدليل الموجي البصري بشكل أساسي التأثير الكهروضوئي أو التأثير الحراري البصري للمادة العازلة لجعل شعاع الضوء ينحرف بعد المرور عبر المادة.

بصري Wدليل Pحازم Array Based on Eمحاضرة-Opticآل Effect

يتمثل التأثير الكهروضوئي للبلورة في تطبيق مجال كهربائي خارجي على البلورة ، بحيث ينتج عن شعاع الضوء الذي يمر عبر البلورة تأخير طور متعلق بالمجال الكهربائي الخارجي. استنادًا إلى التأثير الكهروضوئي الأساسي للبلورة ، يتناسب تأخر الطور الناتج عن المجال الكهربائي مع الجهد المطبق ، ويمكن تغيير تأخير طور شعاع الضوء الذي يمر عبر قلب الدليل الموجي البصري عن طريق التحكم في الجهد على طبقة قطب كهربائي لكل نواة دليل موجي ضوئي. بالنسبة للمصفوفة المرحلية من الأدلة الموجية الضوئية مع الدليل الموجي للطبقة N ، يظهر المبدأ في الشكل 1: يمكن التحكم في نقل حزم الضوء في كل طبقة أساسية بشكل مستقل ، ويمكن تفسير خصائص توزيع مجال الضوء الانعراج الدوري من خلال نظرية الانعراج المحزوز . من خلال التحكم في الجهد المطبق على الطبقة الأساسية وفقًا لقاعدة معينة للحصول على توزيع فرق الطور المقابل ، يمكننا التحكم في توزيع التداخل لشدة الضوء في المجال البعيد. نتيجة التداخل هي شعاع ضوئي عالي الكثافة في اتجاه معين ، بينما تلغي موجات الضوء المنبعثة من وحدات التحكم في الطور في اتجاهات أخرى بعضها البعض ، وذلك لتحقيق مسح انحراف الحزمة الضوئية.

الشكل 1 مبادئ صريف على أساس إلكترو-أptical تأثير الصفيف التدريجي للدليل الموجي البصري

مصفوفة مرحلية للدليل الموجي البصري تعتمد على التأثير الحراري البصري

كريستال’يشير التأثير الحراري البصري s إلى ظاهرة تغيير الترتيب الجزيئي للبلورة عن طريق تسخين أو تبريد البلورة ، مما يتسبب في تغير الخصائص الضوئية للبلورة مع تغير درجة الحرارة. بسبب تباين البلورة ، فإن التأثير الحراري البصري له مظاهر مختلفة ، والتي قد تكون تغيير طول المحور شبه لمؤشر ، أو تغيير زاوية المحور البصري ، وتحويل مستوى المحور البصري ، دوران المؤشر ، وما إلى ذلك. مثل التأثير الكهروضوئي ، فإن التأثير الحراري البصري له تأثير مماثل على انحراف الحزمة. من خلال تغيير قوة التسخين لتغيير معامل الانكسار الفعال للدليل الموجي ، يمكن تحقيق انحراف الزاوية في الاتجاه الآخر. الشكل 2 هو رسم تخطيطي لمصفوفة مرحلية للدليل الموجي البصري بناءً على التأثير الحراري البصري. يتم ترتيب الصفيف المرحلي بشكل غير منتظم ومتكامل على جهاز CMOS مقاس 300 مم لتحقيق انحراف مسح ضوئي عالي الأداء.

الشكل 2 مبادئ الصفيف التدريجي للدليل الموجي البصري بناءً على التأثير الحراري البصري