[發(fā)明專利]光學(xué)相控陣列(OPA)及包括其的光集成電路和LiDAR系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710431831.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN107765363B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申東宰;邊鉉一;河鏡虎;金圣九;卜鎮(zhèn)權(quán);車正浩;金東炫;樸龍相;金旻更
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02B6/12
• 分類號(hào): G02B6/12;G02B6/293;G02F1/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邵亞麗

1.一種光學(xué)相控陣列(OPA)，包括：

一組分離器，每個(gè)分離器被配置為以1:1的比率將輸入光信號(hào)分離并輸出所分離的輸入光信號(hào)，每個(gè)分離器包含輸入端和一組2個(gè)輸出端，每組2個(gè)輸出端包含第一輸出端和第二輸出端，該組分離器具有包含M個(gè)分支位置的全二叉樹結(jié)構(gòu)，M是等于或大于1的整數(shù)，使得所述全二叉樹結(jié)構(gòu)被配置為能使分支操作執(zhí)行M次，每個(gè)分離器位于所述全二叉樹結(jié)構(gòu)的分支位置；

多組第一移相器(PS)，每組第一PS分別只位于每個(gè)分離器的一組2個(gè)輸出端的該分離器的第一輸出端處，每個(gè)給定組的第一PS基于該給定組的第一PS所位于的第一輸出端的分支位置而包含特定數(shù)量的第一PS；以及

一組天線，分別連接至位于第M分支位置的分離器的分開的各個(gè)輸出端，所述天線對(duì)應(yīng)于N個(gè)信道，N等于2^M。

2.如權(quán)利要求1所述的OPA，其中，

位于第i分支位置處的分離器的第一輸出端的一組第一PS中包括的第一PS的數(shù)量是2^M-i，i是具有1與M之間的閉區(qū)間的值的整數(shù)；以及

位于第一分支位置與第(M-1)分支位置之間的閉區(qū)間的分支位置的每組第一PS包含串聯(lián)連接的多個(gè)第一PS。

3.如權(quán)利要求1所述的OPA，還包括：

一組N個(gè)第二PS，共同位于第M分離器的所有輸出端；或者

一組N-1個(gè)第二PS，位于第M分離器的除了一個(gè)之外的所有輸出端。

4.如權(quán)利要求3所述的OPA，其中，包含在所述OPA中的第一PS和第二PS的總數(shù)是如下之一：

N/2*log₂N+N，基于第二PS包含在共同位于第M分離器的所有輸出端處的一組N個(gè)第二PS中；以及

N/2*log₂N+(N-1)，基于第二PS包含在位于所述第M分離器的除了一個(gè)之外的所有輸出端處的一組N-1個(gè)第二PS中。

5.如權(quán)利要求3所述的OPA，其中，

每個(gè)第一PS被配置為將輸入光信號(hào)的相位移位，使得一組天線每個(gè)都被配置為輸出具有不同相位的光信號(hào)，并且

每個(gè)第二PS被配置為校正一組天線中的分開的天線的光信號(hào)的變化。

6.如權(quán)利要求1所述的OPA，其中，每個(gè)第一PS被配置為基于向所述第一PS的波導(dǎo)施加如下各項(xiàng)中的至少一個(gè)將輸入光信號(hào)的相位移位：

熱量，

光，

電流，

電壓，以及

壓力。

7.如權(quán)利要求1所述的OPA，其中，每個(gè)第一PS包括如下各項(xiàng)中的至少一個(gè)：

金屬加熱器，位于所述第一PS的波導(dǎo)附近；

PIN PS，被配置為向所述波導(dǎo)水平施加電流；

PN PS，被配置為向所述波導(dǎo)水平施加電壓；以及

硅絕緣體硅電容(SISCAP)PS，被配置為向所述波導(dǎo)垂直施加電壓。

8.如權(quán)利要求1所述的OPA，其中，每個(gè)分離器是如下各項(xiàng)中的至少一個(gè)：

多模干擾(MMI)分離器；

Y分支分離器；以及

方向耦合器(DC)。

9.如權(quán)利要求1所述的OPA，還包括：

一組第二PS，位于所述第M分離器的分開的各個(gè)輸出端，

其中，所述第一PS被配置為根據(jù)操控信號(hào)被控制，

其中，所述第二PS被配置為根據(jù)微調(diào)信號(hào)被控制。

10.如權(quán)利要求9所述的OPA，其中，

第一PS串聯(lián)連接在公共輸入焊盤與公共輸出焊盤之間，使得所述OPA被配置為通過所述公共輸入焊盤和所述公共輸出焊盤向所述第一PS中的全部施加公共操控信號(hào)；并且

每個(gè)第二PS連接至分開的輸出焊盤和分開的輸入焊盤，使得所述OPA被配置為通過分開的各輸出焊盤和輸入焊盤向每個(gè)第二PS單獨(dú)施加微調(diào)信號(hào)。