據(jù)外媒報道，韓國科學技術(shù)研究院開發(fā)了一種可作為三維圖像傳感器核心部件的硅光學相控陣（OPA）芯片。目前，有許多汽車和無人機公司正專注于開發(fā)基于機械光探測和測距（LiDAR）系統(tǒng)的3D圖像傳感器系統(tǒng)，但由于它采用了一種機械的激光波束轉(zhuǎn)向方法，它只能得到拳頭大小的尺寸，因此發(fā)生故障的可能性會變大。
據(jù)介紹，OPAs是實現(xiàn)固態(tài)激光雷達的關(guān)鍵部件，由于它可以在不移動部件的情況下實現(xiàn)對光方向的電子控制，因此備受關(guān)注。硅基OPAs體積小、耐用，可通過傳統(tǒng)Si－CMOS工藝大批量生產(chǎn)。
然而，在光放大器的發(fā)展過程中，如何實現(xiàn)橫向和縱向的寬波束轉(zhuǎn)向成為一個大問題。在橫向上，通過與一維陣列集成的移相器的熱光學或電光控制，實現(xiàn)了寬波束轉(zhuǎn)向相對容易。但縱向波束轉(zhuǎn)向一直是一個技術(shù)難題，因為在相同的一維陣列中，只有通過改變光的波長才能實現(xiàn)窄波束轉(zhuǎn)向，而這在半導體工藝中很難實現(xiàn)。
如果光波長發(fā)生變化，組成OPA的元件器件的特性就會發(fā)生變化，這使得可靠地控制光的方向以及在硅基芯片上集成波長可調(diào)激光器變得困難。因此有必要設計一種新的結(jié)構(gòu)可以方便地調(diào)整橫向和縱向的輻射光。
電子工程學院（SchoolofElectricalEngineering）的樸孝勛（Hyo－HoonPark）教授和他的團隊通過集成可調(diào)諧散熱器，而不是傳統(tǒng)OPA中的可調(diào)諧激光器，開發(fā)出了一種超小型、低功耗的OPA芯片，該芯片可以利用單色光源實現(xiàn)寬二維波束導向。另外，這種OPA結(jié)構(gòu)允許最小化三維圖像傳感器，小如蜻蜓的眼睛。
據(jù)該研究團隊介紹，OPA既可以作為三維圖像傳感器，也可以作為無線發(fā)射器，將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所需的方向，使高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)能夠在電子設備之間自由通信。
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