[發明專利]用于產生和/或接收光束的裝置和方法

有效

• 申請號: 201380078581.4
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN105431773B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: D·比陶爾德;A·尼斯卡寧
• 申請（專利權）人: 諾基亞技術有限公司
• 主分類號: G02F1/295
• 分類號: G02F1/295;G02F1/29;H04B10/11;H04B10/112;H04B10/114;H04L9/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

1.一種用于產生和/或接收光束的裝置，包括：

在芯片上的相控陣列，其包括移相器和芯片外的耦合器以提供相位控制的像素，

至少一個移相器和至少一個定向耦合器，用于在兩個正交方向中基于各自的兩個參數來控制所述相控陣列的所有像素的相位，以及

光學系統，所述光學系統被布置在所述相控陣列的前面，所述光學系統包括光束擴展器，所述光束擴展器被配置為集中來自所述相控陣列的光和/或擴展用于輸入到所述相控陣列中的所接收的光的光束。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述光學系統包括

被布置為使由所述相控陣列所發射的光準直的至少一個微透鏡，以及

其中所述光束擴展器被布置為在反向以放大從所述至少一個微透鏡輸出的光束。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其中通過至少一個會聚透鏡和至少一個發散透鏡、通過至少兩個會聚透鏡、通過棱鏡光束擴展器、或通過光柵布置來提供所述光束擴展器。

4.根據權利要求1或2所述的裝置，其中所述光學系統包括被布置為減少由所述相控陣列所發射的光的衍射級的數量的至少一個微透鏡。

5.根據權利要求1或2所述的裝置，其中在所述相控陣列上的像素的聚焦的控制被布置為基于一個參數來提供。

6.根據權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個微透鏡的焦距近似等于在芯片外的耦合器之間的距離與所述芯片外的耦合器的散度的比率。

7.根據權利要求1或2所述的裝置，其中所述移相器被布置在所述芯片外的耦合器之間，以便每個移相器在每個連續的芯片外的耦合器之間添加相同的相位。

8.根據權利要求1或2所述的裝置，包括在所述像素之前的另外的移相器。

9.根據權利要求1或2所述的裝置，其中所述光學系統包括至少一個柱面透鏡和/或至少一個球面透鏡。

10.根據權利要求1或2所述的裝置，其中所述芯片外的耦合器直接被提供作為在所述相控陣列的波導上的周期性結構。

11.根據權利要求1或2所述的裝置，包括被配置為提供極化分集的芯片外的耦合器。

12.根據權利要求1或2所述的裝置，其中所述光學系統包括在正方晶格或六方晶格中提供的微透鏡。

13.一種用于發射和/或接收光束的設備，其包括任何一項前述權利要求的裝置。

14.一種用于產生光束的方法，包括：

由在芯片上的相控陣列的相位控制的像素來發射光，其中通過移相器和芯片外的耦合器來提供所述像素，

在兩個正交方向中基于各自的兩個參數來控制所述相控陣列的所有像素的相位，以及

引導來自所述相位控制的像素的光通過光集中光學系統。

15.根據權利要求14所述的方法，包括通過至少一個微透鏡來減少所發射的光的衍射級以及由反向光束擴展器來放大所發射的光。

16.一種用于接收光束的方法，包括

使用移相器和芯片外的耦合器來提供在芯片上的相控陣列的相位控制的像素，

在兩個正交方向中基于各自的兩個參數來控制所述相控陣列的所有像素的相位，以及

通過被布置在所述相控陣列的前面的光束擴展光學系統將所述光束引導到所述相位控制的像素。

17.根據權利要求14至16中的任何一項所述的方法，包括借助于單個參數來控制在至少一個方向中在所述陣列上的像素的聚焦。