硅基光學相控陣性能評估方法

張耀元，王 銳，姜瑞韜，杜坤陽，李遠洋

（1.中國科學院 長春光學精密機械與物理研究所 激光與物質相互作用重點實驗室，吉林 長春 130033；2.中國科學院大學，北京 100049）

引言

隨著激光雷達在諸多領域的成功應用，對激光雷達各方面的要求越來越高。激光雷達的核心是激光掃描技術，近年來激光掃描技術快速發展，傳統的激光掃描技術，例如，機械式[1]、聲光式、電光式等一系列激光掃描技術均有其各自的局限性，因此光學相控陣就在微波相控陣的基礎上應運而生。基于光學相控陣的掃描技術具有光波束掃描分辨率高、抗電磁干擾能力強、可集成小型化等優勢[2]，目前對光學相控陣的具體研究分為若干類，包括光纖干涉型[3]、集成波導型[4]、微機電型[5]、液晶光學相控陣[6]等。絕緣體上硅（SOI）平臺與互補金屬氧化物半導體（COMS）工藝的高效兼容使得硅光子技術有利于實現大規模集成，因此基于硅光子平臺的硅基光學相控陣[7-10]迅速成為研究熱點。目前來看，針對光學相控陣特性參數包括掃描角度、速度和精度等能否達到預期目標還缺乏系統性的測試和分析，難以為相控陣優化設計提供有效的數據支撐，一定程度上阻礙了光學相控陣的大規模市場化。本文主要針對典型光學相控陣，深入分析硅基光學相控陣性能評估理論，并開展評估系統設計及評估方法研究工作。

1 性能評估理論研究

對光學相控陣的性能評估，需要對其各項特性參數進行細致的分析。……