[实用新型]一种波导阵列的相差测量装置

说明书

本实用新型提供的一种波导阵列的相差测量装置，包括监控波导、片外耦合器和探测器；所述监控波导设于相邻阵列波导之间，与所述阵列波导之间通过倏逝波耦合形成耦合光束；所述耦合光束通过所述片外耦合器传输至所述探测器；所述探测器将所述耦合光束转化并输出电流信号。通过单根波导实现功率提取和合束，并通过探测器测量干涉功率，结构紧凑，便于设置在相控阵芯片输出端或天线附近，实现准确的相差测量。

技术领域

本实用新型涉及波导阵列技术领域，具体涉及一种波导阵列的相差测量装置。

背景技术

相控阵芯片的输出光束扫描是通过动态调整阵列波导之间的位相差实现的，位相差由输入光波长、波导有效折射率、波导长度三个因素决定，因此，利用电光或热光效应调制波导有效折射率，或利用波长可调激光器调整入射光波长，即可实现位相差的调制。

由于芯片加工条件限制，阵列波导中的不同波导之间的初始相差呈随机分布，在光束方向扫描前，需要通过相位调制方法进行相差修正，使不同阵列波导之间的相差为零。因此，波导阵列之间的相差测量和调节是集成芯片相控阵芯片的关键技术之一。

目前波导间相差测量的常用方案是在相邻波导中的每一根波导上通过定向耦合器提取一部分光束，两束光通过合束器叠加，在出射端形成干涉，由于干涉强度与两根波导中光束的相差呈余弦关系，通过干涉强度的测量，可以推算出两根波导之间的相位差。

现有技术的相差测量是在相邻波导间通过定向耦合器引出光束，再合束测量干涉强度，此方法存在以下缺点：1、测量装置结构复杂，尺寸较大。这意味着，相邻波导间距不可能很小。然而，相控阵光束的扫描角度与天线单元间距成反向关系，天线间距越小扫描角度越大，相邻波导间距限制了天线间距不能过小，或相差测量装置不能设置在天线附近。前者导致扫描角度减小，后者导致相差测量不准确，调制精度低，光束质量差；2、定向耦合器本身可能引入相差，由于工艺随机性引起波导相差，可能存在于不同的定向耦合器之间，导致额外的相差，使测量结果不能真实反应出相邻波导间的相差，进一步导致相差调制错误，光束质量差。

实用新型内容

因此，为了克服现有技术中波导阵列的相差测量装置的问题，从而提供一种通过单根波导实现功率提取和合束，并通过探测器测量干涉功率波导阵列的相差测量装置。

本实用新型的设计方案如下：

一种波导阵列的相差测量装置，包括监控波导和探测器；所述监控波导设于相邻阵列波导之间，与所述阵列波导与之间通过倏逝波耦合形成耦合光束；所述耦合光束通过所述片外耦合器传输至所述探测器；所述探测器将所述耦合光束转化并输出电流信号。

可选的，所述探测器设置于所述监控波导的末端。

优选的，所述监控波导末端的设置有光反射镜，所述探测器对应设置于所述监控波导相对于所述光反射镜的另一侧。

优选的，所述光反射镜为光栅反射镜。

优选的，所述监控波导与所述探测器之间设置有第一宽波导和第二宽波导；所述第一宽波导为满足绝热近似条件的宽度渐变波导，所述第二宽波导的宽度不同于所述监控波导的宽度。

可选的，所述探测器为PD或APD。

可选的，所述探测器为片上集成式探测器，所述相差测量装置还包括片外耦合器。

优选的，所述片外耦合器为光栅耦合器，光反射镜。

优选的，所述相差测量装置设置位置靠近所述阵列波导的输出端。

本实用新型技术方案，具有如下优点：