Управляя фазой единичного пучка в решетке, технология оптических фазированных решеток позволяет осуществлять реконструкцию или точное регулирование изопической плоскости пучка решетки. Преимуществами этой технологии являются малый объём и масса системы, высокая скорость отклика и высокое качество пучка.
Принцип работы оптической фазированной решётки заключается в определённом смещении (или задержке) сигнала базового элемента, расположенного по определённому закону, для достижения отклонения луча решётки. Согласно вышеприведённому определению, оптическая фазированная решётка включает в себя технологию отклонения луча на большие углы для решёток излучения и технологию интерференционной визуализации с помощью телескопических решёток для получения высокоточных изображений удалённых целей.
С точки зрения излучения, оптическая фазированная решётка предназначена для управления фазой передаваемого луча, чтобы обеспечить его полное отклонение или компенсацию фазовой ошибки. Основной принцип работы оптической фазированной решётки показан на рис. 1. Рис. 1(a) представляет собой некогерентную синтетическую решётку, то есть, существует только «решётка» без «фазированной решётки». На рис. 1(b) ~ (d) показаны три различных рабочих состояния оптической фазированной решётки (то есть когерентной синтетической решётки).
Система некогерентного синтеза осуществляет лишь простую суперпозицию мощности пучка антенной решетки без управления его фазой. Источником света могут служить несколько лазеров с разными длинами волн, а размер пятна в дальней зоне определяется размером передающего элемента антенной решетки и не зависит от количества элементов решетки, эквивалентной апертуры решетки и коэффициента заполнения антенной решетки, поэтому её нельзя считать фазированной решеткой в полном смысле этого слова. Однако система некогерентного синтеза получила широкое распространение благодаря своей простой конструкции, низким требованиям к характеристикам источника света и высокой выходной мощности.
С точки зрения приёма, оптическая фазированная решётка применяется для получения изображений удалённых целей с высоким разрешением (рис. 2). Она состоит из телескопической решётки, решётки фазовых замедлителей, комбинатора пучков и устройства формирования изображения. Достигается комплексная когерентность источника цели. Изображение цели рассчитывается согласно теореме Фансерта-Церника. Этот метод называется методом интерференционной визуализации и относится к методам синтезированной апертуры. С точки зрения структуры системы, структура интерферометрической системы формирования изображения и системы излучения с фазированной решёткой в основном одинакова, но направление оптического пути передачи в обоих случаях противоположно.
Время публикации: 26 мая 2023 г.