[發明專利]用于轉向光束的有第一和第二轉向部分的混合光束轉向器

有效

• 申請號: 201810859792.6
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109407304B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: M·齊埃姆基維茨;M·H·安德森;S·R·戴維斯;B·路易;T·A·杜恩
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G02F1/29
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 魏小薇

本公開涉及用于轉向光束的有第一和第二轉向部分的混合光束轉向器。非機械光束轉向器可以提供光束以調節光束的角度，例如在視場上掃描光束。非機械光束轉向器可包括轉向元件的第一集合，其小于光束的尺寸。轉向元件的第一集合可以通過衍射光束來調節光束的角度。非機械光束轉向器還可包括轉向元件的第二集合，其大于光束的尺寸。轉向元件的第二集合可以通過折射光束來調節光束的角度。非機械光束轉向器可以在沒有補償板的情況下操作，例如提供減小的光束轉向器的尺寸和光束轉向器的增加的接收角度。

技術領域

本公開涉及用于轉向光束的系統和方法。

背景技術

某些非機械光束轉向器可在動態調節光束角度時面臨挑戰。

發明內容

在某些光束轉向系統中，子孔徑折射元件的陣列可用于調整光束的角度，同時減少衍射效應。可以減少衍射效應，例如通過灼燒折射陣列中的每個單獨元件，并且另外，通過使用補償板。補償板的使用可導致光束轉向器的尺寸增大，另外，可限制光束轉向器的接收角度。發明人已經認識到，尤其需要一種可以在沒有補償板的情況下操作的非機械光束轉向器，例如提供緊湊的光束轉向器和增加的光束轉向器的接收角度。在所附權利要求中提供了本公開的進一步的特征，除非在本文檔的其他地方明確指出，否則這些特征可以任意地以任何排列或組合相互組合。

在一方面中，本公開的特征可以在于一種用于調節光束角度的光束轉向裝置。光束轉向裝置可包括離散的光束轉向部分。離散的光束轉向部分可包括子孔徑光束轉向元件集合，以在面內方向上衍射所述光束。光束轉向裝置還可包括連續的光束轉向部分。連續的光束轉向部分可包括全孔徑折射光束轉向元件的集合，以在面內方向上連續地折射所述光束。子孔徑光束轉向元件的集合可包括子孔徑光束轉向元件的第一集合以在第一面內方向衍射光束、和子孔徑光束轉向元件的第二集合以在第二面內方向折射光束，并且所述全孔徑折射光束轉向元件的集合可包括全孔徑折射光束轉向元件的第一集合以在第一面內方向連續地折射光束、和全孔徑折射光束轉向元件的第二集合以在第二面內方向連續地折射光束。所述第一面內方向和所述第二面內方向可以相對于平分線成角度相對。所述子孔徑光束轉向元件的第一集合可包括第一行的子孔徑光束轉向元件，其中第一行的子孔徑光束轉向元件中的子孔徑光束轉向元件的單獨一個可具有這樣的間距，該間距使得由子孔徑光束轉向元件的單獨一個折射的光束的子孔徑部分的角度對應于第一行的子孔徑光束轉向元件的衍射順序的角度。子孔徑光束轉向元件的第二集合可包括第一行的子孔徑光束轉向元件，其中第一行的子孔徑光束轉向元件中的子孔徑光束轉向元件的單獨一個可具有這樣的間距，該間距使得由子孔徑光束轉向元件的單獨一個折射的光束的子孔徑部分的角度對應于第一行的子孔徑光束轉向元件的衍射順序的角度。所述子孔徑光束轉向元件的第一和第二集合可各自包括至少一行的等腰三角形，其中每個單獨等腰三角形可傾斜為使得所述等腰三角形的基部近似平行于所述光束的相應部分的行進方向，以減少所述光束的相應部分的壓縮。所述子孔徑光束轉向元件的第一集合可包括：具有傾斜表面的第一行的子孔徑折射元件，所述傾斜表面被布置為提供衍射光束轉向和對應于每個子孔徑折射元件的光束的尺寸減小；以及具有傾斜表面的第二行的子孔徑折射元件，所述傾斜表面可相對于所述第一行的子孔徑折射元件的傾斜表面布置，以提供進一步的光束轉向和對應于每個子孔徑元件的光束的尺寸增加，從而補償由所述第一行的子孔徑折射元件引起的光束尺寸的減小。傾斜表面可以相對于光束的行進方向傾斜。光束轉向裝置還可包括波導核心，成形為沿著波導的長度引導所述光束。光束轉向裝置還可包括覆層，包括能夠與所述光束的一部分相互作用的電光材料(例如電光材料可以為光束提供折射率)。光束轉向裝置還可包括至少一個電極，該電極成形并設置為通過調節所述電光材料的折射率來調節所述光束在面內方向中的角度。光束轉向裝置還可包括消逝波出光耦合器以使所述光束在平面外方向上轉向。