เทคโนโลยี Optical Phased Array คืออะไร?

ด้วยการควบคุมเฟสของลำแสงยูนิตในอาร์เรย์ลำแสง เทคโนโลยีอาร์เรย์เฟสแบบออปติคัลสามารถสร้างโครงสร้างใหม่หรือควบคุมระนาบไอโซปิกของลำแสงอาร์เรย์ได้อย่างแม่นยำ ข้อดีคือมีปริมาตรและมวลของระบบน้อย ความเร็วในการตอบสนองรวดเร็ว และคุณภาพลำแสงที่ดี

หลักการทำงานของเทคโนโลยีออปติคัลเฟสอาร์เรย์คือการเลื่อน (หรือหน่วงเวลา) สัญญาณขององค์ประกอบฐานที่จัดเรียงตามกฎเกณฑ์ที่กำหนดอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้การเบี่ยงเบนของลำแสงอาร์เรย์ ตามคำนิยามข้างต้น เทคโนโลยีออปติคัลเฟสอาร์เรย์ประกอบด้วยเทคโนโลยีการเบี่ยงเบนลำแสงมุมกว้างสำหรับอาร์เรย์การปล่อยลำแสง และเทคโนโลยีการถ่ายภาพสัญญาณรบกวนจากกล้องโทรทรรศน์แบบอาร์เรย์สำหรับการถ่ายภาพเป้าหมายระยะไกลความละเอียดสูง

จากมุมมองของการแผ่สัญญาณ อาร์เรย์เฟสออปติคัลมีหน้าที่ควบคุมเฟสของลำแสงที่ส่งผ่านอาร์เรย์ เพื่อให้ได้การเบี่ยงเบนโดยรวมของลำแสงอาร์เรย์หรือการชดเชยความคลาดเคลื่อนของเฟส หลักการพื้นฐานของอาร์เรย์เฟสออปติคัลแสดงในรูปที่ 1 รูปที่ 1 (ก) เป็นอาร์เรย์สังเคราะห์แบบไม่ต่อเนื่อง กล่าวคือ มีเพียง "อาร์เรย์" ที่ไม่มี "อาร์เรย์เฟส" รูปที่ 1 (ข) ~ (ง) แสดงสถานะการทำงานที่แตกต่างกันสามสถานะของอาร์เรย์เฟสออปติคัล (นั่นคือ อาร์เรย์สังเคราะห์แบบต่อเนื่อง)

微信Image_20230526174919

ระบบสังเคราะห์แบบอินโคฮีเรนต์จะทำการซ้อนทับกำลังแสงแบบอาร์เรย์อย่างง่าย ๆ โดยไม่ควบคุมเฟสของลำแสงอาร์เรย์ แหล่งกำเนิดแสงของระบบนี้สามารถเป็นเลเซอร์หลายตัวที่มีความยาวคลื่นต่างกันได้ และขนาดของจุดแสงระยะไกลจะถูกกำหนดโดยขนาดของชุดอาร์เรย์ที่ส่งสัญญาณ โดยไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนองค์ประกอบอาร์เรย์ รูรับแสงเทียบเท่าของอาร์เรย์ และอัตราส่วนหน้าที่ของอาร์เรย์ลำแสง ดังนั้นจึงไม่สามารถนับเป็นอาร์เรย์แบบเฟสได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม ระบบสังเคราะห์แบบอินโคฮีเรนต์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากโครงสร้างที่เรียบง่าย ความต้องการประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดแสงต่ำ และกำลังขับสูง

จากมุมมองของการรับสัญญาณ อาร์เรย์เฟสแบบออปติคัลถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพความละเอียดสูงของเป้าหมายระยะไกล (รูปที่ 2) ซึ่งประกอบด้วยอาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์ อาร์เรย์ตัวหน่วงเฟส ตัวรวมลำแสง และอุปกรณ์ถ่ายภาพ การหาค่าความสอดคล้องเชิงซ้อนของแหล่งกำเนิดเป้าหมายได้มาจากภาพเป้าหมาย ภาพเป้าหมายถูกคำนวณตามทฤษฎีบทแฟนเซิร์ต-เซอร์นิก เทคนิคนี้เรียกว่าเทคนิคการถ่ายภาพแบบอินเทอร์แอคทีฟ ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคนิคการถ่ายภาพแบบรูรับแสงสังเคราะห์ จากมุมมองของโครงสร้างระบบ โครงสร้างของระบบถ่ายภาพแบบอินเตอร์เฟอโรเมตริกและระบบปล่อยคลื่นแบบอาร์เรย์เฟสนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกัน แต่ทิศทางการส่งสัญญาณของเส้นทางแสงในทั้งสองแอปพลิเคชันนั้นตรงกันข้าม

微信Image_20230526175021


เวลาโพสต์: 26 พฤษภาคม 2566