[发明专利]一种快速二维扫描光波导相控阵列结构

权利要求书

1.一种快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，包括：

衬底层，所述衬底层为n型掺杂的GaAs材料；

缓冲层，设置于所述衬底层上，所述缓冲层为p型掺杂的Al_0.3Ga_0.68As材料；

微结构层，设置于所述缓冲层上，所述微结构层为n型掺杂的GaAs材料，其中，所述微结构层包括耦合元件、级联式功分器单元、移相器件单元和发射天线单元，所述耦合元件、所述级联式功分器单元、所述移相器件单元和所述发射天线单元通过波导结构依次相互连接，且所述移相器件单元包括若干移相器件，所述发射天线单元包括若干发射天线，所述级联式功分器单元分别连接所述移相器件，且每个所述移相器件分别连接一个所述发射天线。

2.根据权利要求1所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述耦合元件包括第一入射波导缓冲结构、第一出射波导缓冲结构以及设置于所述第一入射波导缓冲结构和第一出射波导缓冲结构之间的第一周期波导光栅结构，其中，所述第一周期波导光栅结构包括周期性排列的凹槽，且所述第一入射波导缓冲结构的设定宽度至所述第一出射波导缓冲结构的设定宽度逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述耦合元件的形状为扇形形状。

4.根据权利要求1所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述级联式功分器单元包括若干功分器，每个所述功分器包括入射波导、多模波导和两个出射波导，且所述入射波导和所述多模波导之间通过第一taper结构相连，且所述多模波导和所述两个出射波导之间分别通过一个第二taper结构相连。

5.根据权利要求1所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述移相器件包括铝层，所述铝层设置于所述级联式功分器单元和所述发射天线单元之间所述波导结构需加电的位置上。

6.根据权利要求1所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述发射天线包括第二入射波导缓冲结构、第二出射波导缓冲结构以及设置于所述第二入射波导缓冲结构和第二出射波导缓冲结构之间的第二周期波导光栅结构，其中，所述第二周期波导光栅结构包括周期性排列的凹槽，且所述第二入射波导缓冲结构的设定宽度至所述第二出射波导缓冲结构的设定宽度相等。

7.根据权利要求6所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述发射天线的形状为条形形状。

8.根据权利要求1至权利要求7任一项所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述微结构层的掺杂浓度为10¹⁸cm^-3。

9.根据权利要求1至权利要求7任一项所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述衬底层的掺杂浓度为10¹⁸cm^-3。

10.根据权利要求1至权利要求7任一项所述的快速二维扫描光波导相控阵列结构，其特征在于，所述缓冲层的掺杂浓度为10¹⁵cm^-3。