טיוטה:אופטיקת Phased-array
אופטיקת Phased-array היא הטכנולוגיה שבה שולטים בפאזה ובאמפליטודה גלי האור המשודרים, מוחזרים או נלכדים (מתקבלים) על ידי משטח דו ממדי באמצעות אלמנטים משטחיים מתכווננים. optical phased array ( OPA ) הוא האנלוגיה האופטית של phased array של גל רדיו. [1] על ידי שליטה דינאמית על המאפיינים האופטיים של משטח ברמה המיקרוסקופית, ניתן להסיט את כיוון קרני האור (במשדר OPA [2] ), או את כיוון הצפייה של חיישנים (במקלט OPA [3] ), ללא חלקים נעים. אלומות phased-array משמשות למיתוג אופטי וריבוב עבור התקנים אופטואלקטריים, ולכיוון קרני לייזר בסדר גודל מקרוסקופי.
ניתן להשתמש בדפוסים מורכבים של שינוי פאזה על מנת ליצור אלמנטים אופטיים דיפרקטיביים, כגון עדשות וירטואליות דינמיות, למיקוד או פיצול קרניים בנוסף לכיוונם. שינוי פאזה דינמי יכול גם לייצר הולוגרמות בזמן אמת.
משדר[עריכת קוד מקור | עריכה]
משדר phased array אופטי כולל מקור אור (לייזר), מפצלי הספק, משני פאזה ומערך של אלמנטים קורנים. [4] [5] [6] פלט של מקור הלייזר מפוצל למספר ערוצים באמצעות מפצל הספק. לאחר מכן כל ערוץ מוזן למצמד שניתן לכוון בעזרתו את הפאזה. האור מוסח הפאזה מוכנס לרכיב קורן (אנטנה ננו-פוטונית) שמצמדת את האור לתווך חופשי. האור המוקרן על ידי הרכיבים משולב בשדה הרחוק ויוצר את תבנית השדה הרחוק של המערך. על ידי התאמת ההסטה של הפאזה היחסית בין הרכיבים, ניתן ליצור קרן ולנווט אותה.
מקלט[עריכת קוד מקור | עריכה]
במקלט phased array אופטי, [3] האור פוגע (לרוב קוהרנטי) על גבי משטח נבלע על ידי אוסף של אנטנות ננו-פוטוניות המונחות על מערך 1D או 2D . האור שנקלט על ידי כל אלמנט מוסח פאזה ואמפליטודה משוקלל על השבב. אותות אלו מתווספים לאחר מכן בתחום האופטי או האלקטרוני לקבלת קרן קליטה. על ידי התאמת הסחות הפאזה, ניתן לכוון את קרן הקליטה לכיוונים שונים והאור הפוגע מכל כיוון נאסף באופן סלקטיבי.
יישומים[עריכת קוד מקור | עריכה]
בתחום הננו-טכנולוגיה, אופטיקת phased arra מתייחסת למערכי לייזרים או SLM בהם ניתן לשלוט בפאזה ובאמפליטודה של אלמנטים, שינוי הקטן יותר מאורך הגל של האור. [7] למרות שהוא עדיין תיאורטי, מערכים בעלי רזולוציה גבוהה כזו יאפשרו הצגת תמונות תלת מימדיות ריאליסטיות ביותר על ידי הולוגרפיה דינמית ללא סדרי עקיפה לא רצויים. יישומים לכלי נשק, תקשורת חלל, ובלתי-נראות על ידי הסוואה אופטית הוצעו אף הם.
תוכנית Excalibur של DARPA שמה לה למטרה לספק תיקון בזמן אמת של טורבולנציה אטמוספרית לנשק לייזר בעזרת טכנולוגיה זו. [8]
- ^ McManamon P.F.; et al. (15 במאי 1996). "Optical phased array technology". Proceedings of the IEEE, Laser Radar Applications. IEEE. 84 (2): 99–320. נבדק ב-2007-02-18.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Sun J; et al. (1 בינואר 2013). "Large-scale nanophotonic phased array". Nature. Nature Publishing Group, a division of Macmillan Publishers Limited. 493 (195): 195–199. Bibcode:2013Natur.493..195S. doi:10.1038/nature11727.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ 1 2 Fatemi R.; et al. (12 נוב' 2018). "High sensitivity active flat optics optical phased array receiver with a two-dimensional aperture" (PDF). Opt. Express. Optical Society of America. 26 (23): 29983–29999. Bibcode:2018OExpr..2629983F. doi:10.1364/OE.26.029983. PMID 30469879.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Poulton C.; et al. (2017). "Large-scale silicon nitride nanophotonic phased arrays at infrared and visible wavelengths". Opt. Lett. Optical Society of America. 42 (1): 21–24. Bibcode:2017OptL...42...21P. doi:10.1364/OL.42.000021. PMID 28059212.
- ^ Chung S.; et al. (ינו' 2018). "A Monolithically Integrated Large-Scale Optical Phased Array in Silicon-on-Insulator CMOS". IEEE Journal of Solid-State Circuits. IEEE. 53 (1): 275–296. Bibcode:2018IJSSC..53..275C. doi:10.1109/JSSC.2017.2757009.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Aflatouni F.; et al. (4 באוגוסט 2015). "Nanophotonic projection system". Opt. Express. Optical Society of America. 23 (16): 21012–21022. Bibcode:2015OExpr..2321012A. doi:10.1364/OE.23.021012. PMID 26367953.
{{cite journal}}: (עזרה) - ^ Wowk B (1996). "Phased Array Optics". In BC Crandall (ed.). Molecular Speculations on Global Abundance. MIT Press. pp. 147–160. ISBN 0-262-03237-6. נבדק ב-2007-02-18.
- ^ Eshel, Tamir (7 במרץ 2014). "Successful EXCALIBUR Test Brings DARPA Closer to Compact High Energy Lasers". defense-update.com. Defense Update. נבדק ב-9 במרץ 2014.
{{cite web}}: (עזרה)