Controllando la fase del fascio unitario nell'array di fasci, la tecnologia degli array ottici a fasi può realizzare la ricostruzione o la regolazione precisa del piano isopico del fascio dell'array. Presenta i vantaggi di dimensioni e massa ridotte del sistema, velocità di risposta elevata e buona qualità del fascio.
Il principio di funzionamento della tecnologia degli array di fase ottici consiste nello spostare (o ritardare) opportunamente il segnale dell'elemento base, disposto secondo una determinata legge, per ottenere la deflessione del fascio dell'array. Secondo la definizione di cui sopra, la tecnologia degli array di fase ottici comprende la tecnologia di deflessione del fascio ad ampio angolo per array di emissione di fascio e la tecnologia di imaging interferometrico con telescopi ad array per l'imaging ad alta risoluzione di bersagli distanti.
Dal punto di vista dell'emissione, l'array ottico a fasi serve a controllare la fase del fascio trasmesso dall'array, in modo da realizzare la deflessione complessiva del fascio dell'array o la compensazione dell'errore di fase. Il principio di base dell'array ottico a fasi è mostrato in Figura 1. La Figura 1 (a) è un array sintetico incoerente, ovvero è presente solo l'"array" senza l'"array a fasi". Le Figure 1 (b) ~ (d) mostrano tre diversi stati di funzionamento dell'array ottico a fasi (ovvero, array sintetico coerente).
Il sistema di sintesi incoerente esegue solo una semplice sovrapposizione di potenza dei fasci di un array senza controllarne la fase. La sua sorgente luminosa può essere costituita da più laser con diverse lunghezze d'onda e la dimensione dello spot in campo lontano è determinata dalla dimensione dell'unità di trasmissione dell'array, indipendentemente dal numero di elementi dell'array, dall'apertura equivalente dell'array e dal duty cycle del fascio; pertanto, non può essere considerato un array a fasi nel vero senso della parola. Tuttavia, il sistema di sintesi incoerente è ampiamente utilizzato grazie alla sua struttura semplice, ai bassi requisiti in termini di prestazioni della sorgente luminosa e all'elevata potenza di uscita.
Dal punto di vista della ricezione, l'array ottico a fasi viene utilizzato per l'imaging ad alta risoluzione di bersagli remoti (FIG. 2). È composto da un array di telescopi, un array di ritardatori di fase, un combinatore di fasci e un dispositivo di imaging. Si ottiene la coerenza complessa della sorgente bersaglio. L'immagine del bersaglio viene calcolata secondo il teorema di Fanssert-Zernick. Questa tecnica è chiamata tecnica di imaging interferometrico, che è una delle tecniche di imaging ad apertura sintetica. Dal punto di vista della struttura del sistema, la struttura del sistema di imaging interferometrico e del sistema di emissione ad array a fasi è sostanzialmente la stessa, ma la direzione di trasmissione del percorso ottico nelle due applicazioni è opposta.
Data di pubblicazione: 26 maggio 2023