Door de fase van de afzonderlijke bundels in de bundelarray te regelen, maakt de optische fasegestuurde array-technologie de reconstructie of nauwkeurige regeling van het isopische vlak van de arraybundel mogelijk. De voordelen hiervan zijn een klein volume en gewicht van het systeem, een snelle respons en een goede bundelkwaliteit.
Het werkingsprincipe van optische phased array-technologie is het op de juiste manier verschuiven (of vertragen) van het signaal van de basiselementen, die volgens een bepaalde wetmatigheid zijn gerangschikt, om de bundel van de array af te buigen. Volgens bovenstaande definitie omvat optische phased array-technologie technologie voor bundelafbuiging over grote hoeken voor bundelemissie-arrays en interferentiebeeldvormingstechnologie met arraytelescopen voor beeldvorming met hoge resolutie van objecten op afstand.
Vanuit het oogpunt van emissie regelt de optische fasegestuurde array de fase van de door de array uitgezonden bundel, om zo de algehele afbuiging van de arraybundel of de compensatie van de fasefout te realiseren. Het basisprincipe van een optische fasegestuurde array wordt weergegeven in Fig. 1. Fig. 1 (a) toont een incoherente synthetische array, dat wil zeggen dat er alleen een "array" is zonder "fasegestuurde array". Figuur 1 (b) t/m (d) toont drie verschillende werkingsmodi van een optische fasegestuurde array (dat wil zeggen een coherente synthetische array).
Een incoherent synthesesysteem voert slechts een eenvoudige vermogenssuperpositie van een arraybundel uit, zonder de fase van de bundel te regelen. De lichtbron kan bestaan uit meerdere lasers met verschillende golflengten, en de grootte van de verreveldspot wordt bepaald door de grootte van de zendende array-eenheid, onafhankelijk van het aantal array-elementen, de equivalente apertuur van de array en de duty cycle van de bundelarray. Het kan dus niet echt als een phased array worden beschouwd. Desondanks wordt een incoherent synthesesysteem veel gebruikt vanwege de eenvoudige structuur, de lage eisen aan de prestaties van de lichtbron en het hoge uitgangsvermogen.
Vanuit het perspectief van de ontvangst wordt een optische fase-array toegepast voor het maken van hogeresolutiebeelden van objecten op afstand (figuur 2). Deze bestaat uit een telescooparray, een fasevertragerarray, een bundelcombinator en een beeldvormingsapparaat. De complexe coherentie van de doelbron wordt verkregen. Het doelbeeld wordt berekend volgens de stelling van Fanssert-Zernick. Deze techniek wordt interferentiebeeldvorming genoemd en is een van de synthetische apertuurbeeldvormingstechnieken. Qua systeemstructuur is de structuur van een interferometrisch beeldvormingssysteem en een fase-array-emissiesysteem in principe hetzelfde, maar de transmissierichting van het optische pad is in beide toepassingen tegengesteld.
Geplaatst op: 26 mei 2023