光波导相控阵阵列结构的优化设计

光波导光学相控阵具有扫描角度大、驱动电压低及响应速度快等突出优点,是光学相控阵技术发展的主要方向之一。针对均匀光波导阵列的衍射场存在较强栅瓣的问题,研究了光波导相控阵阵列结构参数的设计与优化。根据对称型薄膜介质耦合理论,分析了GaAs光波导阵列单元芯层和包层参数范围。设计了3种不同稀布非均匀阵列结构,并基于最小阵元间距约束条件,利用遗传算法对非均匀阵列结构进行优化,分析了不同层数下单元间距按照随机递增分布、随机分布和子阵分布的栅瓣压缩效果。结果表明非均匀稀布型光波导阵列可有效地抑制栅瓣,其栅瓣主瓣峰值强度比可达到-10.29 dB。