光学相控阵(OPA)技术因其无需机械部件即可进行光束控制的优势,近年来在自动驾驶的LiDAR传感系统中得到了广泛应用。然而,现有的OPA技术主要集中于红外波长,应用范围相对有限。此次麻省理工学院的项目将首次将OPA技术拓展至可见光波段,开发全新的硅基光子集成OPA平台,旨在实现更复杂的可重构全息发射模式,以应对增强现实、光学微操控、生物光学和3D制造等对光束精细控制的需求。
这一项目的核心创新包括:
新型OPA系统架构:研究团队将开发支持全可见光光谱的可重构全息发射架构,尤其是全球首个支持二维光束扫描的可见光OPA系统,并实现主动全息与聚焦控制。
可见光集成设备研发:团队还将研发一系列新型设备,包括全球首个基于液晶的可见光调制器,旨在实现紧凑且低功耗的光束调控;同时,研发新型单向光栅天线,提升光束发射效率,并实现主动可调的光栅天线设计,优化光谱路由的宽带无源设备。
创新制造平台:项目将开发首个300毫米晶圆级的可见光制造平台,具备独特的透明和柔性基底能力,为未来透明和灵活设备的研发奠定基础。
应用验证:科研团队还将通过可见光OPA技术,进行多个新型应用的概念验证,包括全球首个基于光子集成的全息AR显示系统、OPA光学陷阱及芯片级3D打印机。
这一研究不仅将在消费级产品中产生广泛影响,同时也将助力国防和医疗领域的技术进步。
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https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=2239525