Công nghệ mảng pha quang học là gì?

Bằng cách kiểm soát pha của chùm tia đơn vị trong mảng chùm tia, công nghệ mảng pha quang học có thể thực hiện tái tạo hoặc điều chỉnh chính xác mặt phẳng đẳng hướng chùm tia mảng. Nó có ưu điểm là thể tích và khối lượng hệ thống nhỏ, tốc độ phản hồi nhanh và chất lượng chùm tia tốt.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ mảng pha quang học là dịch chuyển (hoặc trì hoãn) tín hiệu của phần tử cơ sở được sắp xếp theo một quy luật nhất định để có được độ lệch của chùm tia mảng. Theo định nghĩa trên, công nghệ mảng pha quang học bao gồm công nghệ lệch chùm tia góc lớn cho mảng phát xạ chùm tia và công nghệ hình ảnh giao thoa kính thiên văn mảng để chụp ảnh độ phân giải cao các mục tiêu ở xa.

Theo quan điểm phát xạ, mảng pha quang học là để kiểm soát pha của chùm tia truyền qua mảng, để thực hiện độ lệch tổng thể của chùm tia mảng hoặc bù lỗi pha. Nguyên lý cơ bản của mảng pha quang học được thể hiện trong HÌNH 1. HÌNH 1 (a) là một mảng tổng hợp không mạch lạc, nghĩa là chỉ có “mảng” mà không có “mảng pha”. Hình 1 (b) ~ (d) cho thấy ba trạng thái hoạt động khác nhau của mảng pha quang học (tức là mảng tổng hợp mạch lạc).

Hệ thống tổng hợp không mạch lạc chỉ thực hiện chồng chập công suất đơn giản của chùm tia mảng mà không kiểm soát pha của chùm tia mảng. Nguồn sáng của nó có thể là nhiều tia laser có bước sóng khác nhau và kích thước điểm trường xa được xác định bởi kích thước của đơn vị mảng phát, không phụ thuộc vào số lượng phần tử mảng, khẩu độ tương đương của mảng và tỷ lệ nhiệm vụ của mảng chùm, do đó không thể được tính là mảng pha theo đúng nghĩa. Tuy nhiên, hệ thống tổng hợp không mạch lạc đã được sử dụng rộng rãi vì cấu trúc đơn giản, yêu cầu thấp về hiệu suất nguồn sáng và công suất đầu ra cao.

Theo góc độ tiếp nhận, mảng pha quang được áp dụng trong việc chụp ảnh độ phân giải cao các mục tiêu từ xa (HÌNH 2). Nó bao gồm mảng kính thiên văn, mảng làm chậm pha, bộ kết hợp chùm tia và thiết bị chụp ảnh. Thu được sự kết hợp phức tạp của nguồn mục tiêu. Ảnh mục tiêu được tính toán theo định lý Fanssert-Zernick. Kỹ thuật này được gọi là kỹ thuật chụp ảnh giao thoa, là một trong những kỹ thuật chụp ảnh khẩu độ tổng hợp. Theo góc độ cấu trúc hệ thống, cấu trúc của hệ thống chụp ảnh giao thoa và hệ thống phát xạ mảng pha về cơ bản là giống nhau, nhưng hướng truyền quang học trong hai ứng dụng lại ngược nhau.