研究人员制出最复杂的2D光学相控阵

近日，DARPA研究人员演示了一种迄今最复杂的2D光学相控阵，该阵列将4096个(64×64)纳米天线集成到一个硅芯片，尺寸仅为576μm×576μm，差不多相当于一个针尖。其中的关键技术包括设计开发可扩展大规模纳米天线、新型微细加工技术以及将电子和光子元件集成到单一芯片。

DARPA“多元化无障碍异构集成”(DAHI)项目经理桑杰拉曼说，“将光学相控阵的所有组件集成到一个微型的2D芯片，可能会导致传感和成像的新用途，如生物医学成像、三维全息显示和超高速数据率通信等。”

这项工作获得了DARPA“近距离宽视场灵活电子控制光电发射器”(SWEEPER)项目的资金支持，并得到DAHI 项目“光电异构集成”(E-PHI)技术支持。下一步工作包括：使用目前正在开发的E-PHI技术将非硅激光元件与其他光子元件和硅基控制处理电子组件直接集成到芯片。

许多人都了解RADAR的概念——无线电探测和测距(Radio Detection And Ranging)，通过发射无线电频率波在大气层传输，接触目标后反射回到系统进行处理，从而得出目标距离。近年来，电子扫描阵列使这一技术已发生革命性转变，可将无线电波以特定方向传输，无需机械移动。

激光探测和测距(LADAR)技术类似RADAR，只是用光束替代无线电频率波。LADAR可以提供更详细的目标信息，如快速三维绘图。然而目前的LADAR大部分是基于简单的机械旋转，其光束控制方法非常笨重、缓慢或不准确，无法充分发挥LADAR的潜在能力。