[发明专利]一种光学相控阵及其制备方法

权利要求书

1.一种光学相控阵，其特征在于，包括：衬底层、偏振分束器、至少两个功率分束器以及多个无源相差产生结构；

其中，所述偏振分束器与至少两个功率分束器连接，每个功率分束器分别与多个无源相差产生结构连接，且所述偏振分束器、功率分束器以及无源相差产生结构均刻蚀于衬底层上。

2.根据权利要求1所述的光学相控阵，其特征在于，所述衬底层由二氧化硅SiO₂绝缘层和附着于绝缘层之上的一层硅层Si构成；

其中，所述绝缘层厚度为2～3.5μm，尺寸小于50×50μm²，硅层厚度为150～290nm。

3.根据权利要求2所述的光学相控阵，其特征在于，所述偏振分束器和功率分束器均刻蚀于所述衬底层的硅层之上，且所述偏振分束器的尺寸为2μm×2μm，厚度为150～290nm，所述功率分束器的尺寸为3μm×3μm，厚度为150～290nm。

4.根据权利要求2所述的光学相控阵，其特征在于，所述无源相差产生结构刻蚀于所述衬底层的硅层之上，且每个厚度为150～290nm，尺寸为2.5μm×2.5μm。

5.根据权利要求1所述的光学相控阵，其特征在于，还包括：多个随机光栅；所述多个随机光栅刻蚀于衬底层上，且一个无源相差产生结构连接多个串连连接的随机光栅，所述随机光栅的周期为0.670～1.000μm。

6.根据权利要求5所述的光学相控阵，其特征在于，相邻两个随机光栅的间距为1.30～3.0μm。

7.一种光学相控阵的制备方法，其特征在于，包括：

制备衬底层；

在所述衬底层上方刻蚀一个偏振分束器、至少两个功率分束器以及多个无源相差产生结构；

其中，将偏振分束器与至少两个功率分束器连接，将每个功率分束器分别与多个无源相差产生结构连接。

8.根据权利要求7所述的光学相控阵的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述衬底层上方刻蚀多个随机光栅，并将一个无源相差产生结构连接多个串连连接的随机光栅。

9.根据权利要求7所述的光学相控阵的制备方法，其特征在于，根据逆向方法，设计偏振分束器、功率分束器和无源相差产生结构的像素结构；所述像素结构由多个子像素组成。

10.根据权利要求9所述的光学相控阵的制备方法，其特征在于，所述逆向方法为：

基于粒子群优化算法PSO确定各个子像素的组成成分；

根据所述各个子像素的组成成分确定像素结构。