光フェーズドアレイ技術とは何ですか?

光フェーズドアレイ技術は、ビームアレイ内の単位ビームの位相を制御することにより、アレイビームの等方面の再構成や精密な調整を実現することができる。システムの体積と質量が小さく、応答速度が速く、ビーム品質が良いという利点があります。

光フェーズドアレイ技術の動作原理は、一定の法則に従って配置された基本要素の信号を適切にシフト(または遅延)させて、アレイビームの偏向を取得することです。上記の定義によれば、光フェーズド アレイ技術には、ビーム放射アレイ用の大角度ビーム偏向技術と、遠方のターゲットの高解像度イメージング用のアレイ望遠鏡干渉イメージング技術が含まれます。

発光の観点から見ると、光フェーズドアレイは、アレイビームの全体的な偏向または位相エラー補償を実現するために、アレイ送信ビームの位相を制御するものである。光フェーズドアレイの基本原理を図1に示す。図1. 1 (a) はインコヒーレント合成アレイです。つまり、「フェーズド アレイ」のない「アレイ」のみが存在します。図 1 (b) ~ (d) は、光フェーズド アレイ (つまり、コヒーレント合成アレイ) の 3 つの異なる動作状態を示しています。

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インコヒーレント合成システムは、アレイビームの位相を制御することなく、アレイビームの単純なパワー重ね合わせのみを実行します。その光源は異なる波長の複数のレーザーであり、遠視野スポット サイズは、アレイ要素の数、アレイの等価開口、ビーム アレイのデューティ比とは無関係に、送信アレイ ユニットのサイズによって決まります。したがって、本当の意味でのフェーズドアレイとして数えることはできません。しかし、インコヒーレント合成システムは、その構造が簡単で、光源性能の要求が低く、高出力であるため、広く使用されています。

受信の観点から、光フェーズドアレイは、遠隔ターゲットの高解像度イメージングに適用される(図2)。それは望遠鏡アレイ、位相遅延器アレイ、ビーム結合器および撮像装置で構成されます。対象音源の複素コヒーレンスを取得します。ターゲット イメージは、Fanssert-Zernick の定理に従って計算されます。この技術は干渉結像法と呼ばれ、合成開口結像法の一つである。システム構造の観点から見ると、干渉イメージング システムとフェーズド アレイ発光システムの構造は基本的に同じですが、2 つのアプリケーションの光路伝送方向は逆になります。

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投稿日時: 2023 年 5 月 26 日