Mediante el control de la fase del haz unitario en la matriz de haces, la tecnología de matriz de fase óptica permite la reconstrucción o regulación precisa del plano isópico del haz. Presenta ventajas como un volumen y una masa reducidos, una respuesta rápida y una buena calidad del haz.
El principio de funcionamiento de la tecnología de antenas ópticas de fase consiste en desplazar (o retrasar) adecuadamente la señal del elemento base, dispuesto según una ley determinada, para obtener la deflexión del haz de la antena. De acuerdo con esta definición, la tecnología de antenas ópticas de fase incluye la tecnología de deflexión de haz de gran ángulo para antenas emisoras y la tecnología de imagen por interferencia de telescopios de antena para la obtención de imágenes de alta resolución de objetivos distantes.
Desde el punto de vista de la emisión, la matriz de fase óptica controla la fase del haz transmitido, logrando así la deflexión global del haz o la compensación del error de fase. El principio básico de la matriz de fase óptica se muestra en la figura 1. La figura 1(a) muestra una matriz sintética incoherente, es decir, solo se observa la matriz sin la tecnología de matriz de fase. Las figuras 1(b) a 1(d) muestran tres estados de funcionamiento diferentes de la matriz de fase óptica (es decir, la matriz sintética coherente).
El sistema de síntesis incoherente solo realiza una superposición de potencia simple del haz de la matriz, sin controlar su fase. Su fuente de luz puede constar de múltiples láseres con diferentes longitudes de onda, y el tamaño del punto focal en campo lejano está determinado por el tamaño de la unidad de matriz transmisora, independientemente del número de elementos de la matriz, la apertura equivalente y el ciclo de trabajo de la matriz de haces; por lo tanto, no puede considerarse una matriz de fase en el sentido estricto. Sin embargo, el sistema de síntesis incoherente se ha utilizado ampliamente debido a su estructura simple, sus bajos requisitos de rendimiento de la fuente de luz y su alta potencia de salida.
Desde la perspectiva de la recepción, la matriz de fase óptica se utiliza en la obtención de imágenes de alta resolución de objetivos remotos (Fig. 2). Se compone de una matriz de telescopios, una matriz de retardadores de fase, un combinador de haces y un dispositivo de imagen. Se obtiene la coherencia compleja de la fuente objetivo. La imagen del objetivo se calcula según el teorema de Fanssert-Zernick. Esta técnica se denomina técnica de imagen por interferencia, que es una de las técnicas de imagen por apertura sintética. Desde la perspectiva de la estructura del sistema, la estructura del sistema de imagen interferométrica y del sistema de emisión de matriz de fase es básicamente la misma, pero la dirección de transmisión del camino óptico en ambas aplicaciones es opuesta.
Fecha de publicación: 26 de mayo de 2023