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龍圖騰網(wǎng)獲悉浙江大學(xué)申請的專利高功率適用的環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片及優(yōu)化方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120233604B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510703433.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G02F1/29；該發(fā)明授權(quán)高功率適用的環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片及優(yōu)化方法是由時堯成;陳敬思;練岱欣;陳敬業(yè)設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-05-29向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本高功率適用的環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片及優(yōu)化方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種高功率適用的環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片及優(yōu)化方法。本發(fā)明中，耦合光柵模塊用于接收入射光束，級聯(lián)分光模塊用于將入射光束分為多路未調(diào)制探測光束，相位調(diào)制模塊用于對每路未調(diào)制光束進行相位調(diào)制，生成相位調(diào)制后探測光束，二維天線環(huán)形陣列模塊用于將所有相位調(diào)制后探測光束發(fā)射到芯片外部，高功率展寬波導(dǎo)用于作為光束傳輸通道；二維天線環(huán)形陣列模塊采用軸對稱結(jié)構(gòu)，主要由至少一個共圓心的二維天線環(huán)形陣列沿徑向從內(nèi)向外間隔排布而成，每個二維天線環(huán)形陣列主要由多個沿圓周均勻排布的二維光柵天線組成。本發(fā)明芯片具有高連續(xù)波光功率承載能力、低非線性損耗和熱量堆積。

本發(fā)明授權(quán)高功率適用的環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片及優(yōu)化方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種用于高功率適用的環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片的優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：使用遺傳算法，根據(jù)遠場光束旁瓣抑制比和熱分布均勻性建立適應(yīng)度函數(shù)，所述熱分布均勻性由環(huán)數(shù)、徑向間距和陣元間距決定；每個個體包括二維天線環(huán)形陣列的數(shù)量、環(huán)間徑向間距和各個二維天線環(huán)形陣列的陣元間距，經(jīng)多代選擇、交叉和變異操作，滿足終止條件后，得到最優(yōu)個體，根據(jù)最優(yōu)個體中的二維天線環(huán)形陣列的數(shù)量、環(huán)間徑向間距和各個二維天線環(huán)形陣列的陣元間距制造并得到所述環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片； 所述適應(yīng)度函數(shù)按照以下公式設(shè)置： f=SLSR-αp1-βp2-γp3 式中，f表示適應(yīng)度，SLSR表示遠場光束旁瓣抑制比，p1表示外環(huán)孔徑的懲罰量，p2表示陣元間距的懲罰量，p3表示環(huán)間徑向間距的懲罰量，α表示第一權(quán)重系數(shù)，β表示第二權(quán)重系數(shù)，γ表示第三權(quán)重系數(shù)；三個權(quán)重系數(shù)的范圍分別為5~10、2~5和1~3； 三個懲罰量分別按照以下公式設(shè)置： p1=max[0,∑Am-AmaxAmax] p2=max[0,dmin-dedmin] p3=max[0,1.2Am-Am+1Am] 式中，max[]表示取最大值函數(shù)，Am表示第m環(huán)的孔徑，Amax表示最大外環(huán)孔徑限制，de表示最小陣元間距限制，dmin表示任意兩個陣元間的最小間距； 所述優(yōu)化方法還包括以下步驟：每個移相器陣列中，移相器沿對稱軸方向等間距排布，通過熱學(xué)仿真和光學(xué)仿真方法獲得相鄰移相器的間距，根據(jù)移相器的數(shù)量和間距計算得到移相器陣列在對稱軸方向上的總寬度，根據(jù)移相器陣列在對稱軸方向上的總寬度設(shè)置最大外環(huán)孔徑限制； 所述環(huán)形陣列硅基光學(xué)相控陣芯片包括： 耦合光柵模塊（1），用于接收入射光束； 級聯(lián)分光模塊（2），用于將入射光束分為多路未調(diào)制探測光束； 相位調(diào)制模塊（3），用于對每路未調(diào)制光束進行相位調(diào)制，生成相位調(diào)制后探測光束； 二維天線環(huán)形陣列模塊（4），用于將所有相位調(diào)制后探測光束發(fā)射到芯片外部；采用軸對稱結(jié)構(gòu)，主要由至少一個共圓心的二維天線環(huán)形陣列沿徑向從內(nèi)向外間隔排布而成，每個二維天線環(huán)形陣列主要由多個二維光柵天線（41）沿圓周均勻排布而成； 高功率展寬波導(dǎo)（6），用于作為光學(xué)通道； 所述耦合光柵模塊（1）、級聯(lián)分光模塊（2）、二維天線環(huán)形陣列模塊（4）和高功率展寬波導(dǎo)（6）通過刻蝕處理形成于厚硅層的頂面，所述高功率展寬波導(dǎo)（6）經(jīng)全刻蝕處理形成，厚硅層的厚度為500nm，高功率展寬波導(dǎo)（6）的波導(dǎo)寬度選自800nm； 所述級聯(lián)分光模塊（2）包括第一級分光器和兩個分光級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，兩個分光級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對稱布置二維天線環(huán)形陣列模塊（4）的兩側(cè)，第一級分光器的輸入端與耦合光柵模塊（1）的輸出端連接，第一級分光器的兩個輸出端分別與兩個分光級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，每個分光級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸出端與同一側(cè)的二維天線環(huán)形陣列模塊（4）連接；所述相位調(diào)制模塊（3）包括兩個移相器陣列，兩個移相器陣列分別布置于兩個分光級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的輸出端的上方； 所述入射光束包括達到瓦量級功率的紅外波段的連續(xù)波光。

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