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據外媒報道，韓國科學技術研究院開發了一種可作為三維圖像傳感器核心部件的硅光學相控陣（OPA）芯片。目前，有許多汽車和無人機公司正專注于開發基于機械光探測和測距（LiDAR）系統的3D圖像傳感器系統，但由于它采用了一種機械的激光波束轉向方法，它只能得到拳頭大小的尺寸，因此發生故障的可能性會變大。



據介紹，OPAs是實現固態激光雷達的關鍵部件，由于它可以在不移動部件的情況下實現對光方向的電子控制，因此備受關注。硅基OPAs體積小、耐用，可通過傳統Si－CMOS工藝大批量生產。

然而，在光放大器的發展過程中，如何實現橫向和縱向的寬波束轉向成為一個大問題。在橫向上，通過與一維陣列集成的移相器的熱光學或電光控制，實現了寬波束轉向相對容易。但縱向波束轉向一直是一個技術難題，因為在相同的一維陣列中，只有通過改變光的波長才能實現窄波束轉向，而這在半導體工藝中很難實現。

如果光波長發生變化，組成OPA的元件器件的特性就會發生變化，這使得可靠地控制光的方向以及在硅基芯片上集成波長可調激光器變得困難。因此有必要設計一種新的結構可以方便地調整橫向和縱向的輻射光。

電子工程學院（School of Electrical Engineering）的樸孝勛（Hyo－Hoon Park）教授和他的團隊通過集成可調諧散熱器，而不是傳統OPA中的可調諧激光器，開發出了一種超小型、低功耗的OPA芯片，該芯片可以利用單色光源實現寬二維波束導向。另外，這種OPA結構允許最小化三維圖像傳感器，小如蜻蜓的眼睛。


據該研究團隊介紹，OPA既可以作為三維圖像傳感器，也可以作為無線發射器，將圖像數據發送到所需的方向，使高質量的圖像數據能夠在電子設備之間自由通信。