75、电光扫描器的电极结构与性能优化

电光扫描器的电极结构与性能优化

1. 电极产生渐变电场的方式

1.1 电阻电极

电阻电极可用于产生渐变电场。从端视图来看，这种装置有底部电极、顶部电极和基板轮廓。其原理是通过电阻的分布使电场呈现梯度变化。

1.2 锯齿状电极

锯齿状电极全部保持在单一电压下，在电光装置的长度上能产生渐变电场。不过，这种方式存在一些问题，如将光束耦合到宽而薄的层中存在困难，输出侧光束发散严重，而且电流流动产生的电加热也是一个限制因素。

1.3 恒定间距和单一电压下的渐变折射率

这种方法中，光束在导电顶部电极根部下方传播的部分比仅穿过尖端的光线穿过更多受电场影响的材料。但该技术受顶部电极周围复杂边缘电场的影响，会导致光束出现平面外畸变和其他光束质量问题。不过，多种电极形状和间距可以在一定程度上减轻边缘电场的影响。

2. 极化结构

2.1 实现有效线性渐变折射率的方法

实现有效线性渐变折射率有两种方式：对电场进行渐变处理，或对材料特性进行渐变处理。前面提到的技术，除了使用多个离散倒棱镜外，都利用装置或电极几何形状来有效渐变电场。而利用“极化”或“畴反转”技术可以对材料特性进行渐变处理，该过程可独立于基础材料生产进行，是一种有效的器件制造工具。

2.2 极化器件的优势

极化器件通常不受边缘电场的影响。它们通常采用足够大的覆盖电极，以确保在器件的有源区域（可能包含50个或更多界面）形成均匀电场。这样，光束只需穿过入口和出口处的两个边缘电场，而在一些电场渐变器件中可能需要穿过100个或更多。

2.3 极化制