阅读说明：本技术 一种可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列 (Manufacturing method of adjustable optical phase array and adjustable optical phase array ) 是由 张忠祥 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本申请涉及光束操控技术领域,提供了一种可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列,所述可调光学相位阵列包括：衬底层、分布式布拉格反射器、支撑层、压电层、天线阵列以及用于对相位控制信号与表面波进行相互转换的换能器模块；采用天线阵列与所述分布式布拉格反射器形成法布里珀罗谐振腔,通过换能器模块将信号源输出的相位控制信号转换为表面波,并通过压电层将所述表面波传导至天线阵列中,以使所述法布里珀罗谐振腔产生对应的振荡,从而对天线阵列的出射相位进行调节,达到对光束进行操控的目的。(The application relates to the technical field of beam manipulation, and provides a manufacturing method of an adjustable optical phase array and the adjustable optical phase array, wherein the adjustable optical phase array comprises the following components: the device comprises a substrate layer, a distributed Bragg reflector, a supporting layer, a piezoelectric layer, an antenna array and a transducer module for converting a phase control signal and a surface wave into each other; the antenna array and the distributed Bragg reflector are adopted to form a Fabry-Perot resonant cavity, a phase control signal output by a signal source is converted into a surface wave through a transducer module, and the surface wave is conducted to the antenna array through a piezoelectric layer, so that the Fabry-Perot resonant cavity generates corresponding oscillation, the emergent phase of the antenna array is adjusted, and the purpose of controlling a light beam is achieved.)

一种可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列

技术领域

本申请涉及光束操控技术领域，尤其涉及一种可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列。

背景技术

光束操控(Beam steering)是激光雷达、光通信等领域的核心器件，传统的光束操控设计方案中通常采用机械震镜、微机电系统(MEMS)微镜、双棱镜、光电晶体、液晶等方式对光束进行操控，然而，机械式或者微机械MEMS实现的光束操控速度较慢、控制弹性小、稳定性与可靠性差的缺点，双棱镜在进行光束操控时存在扫描区域不可控而且不规则的问题，光电晶体在光束操控过程中存在光束扫描角度小、晶体体积大、价格昂贵、驱动功耗大的问题，虽然基于液晶的空间光调制器较为成熟，但是存在速度慢、驱动方式复杂、液晶材料耐高低温能力弱的问题。

随着激光雷达逐步由航空航天、测绘等专业领域迁移到消费与工业领域，传统光束操控器件以及光束扫描方式无法满足汽车、机器人、自动化等行业对体积、功耗、可靠性、稳定性、使用寿命等性能指标的要求，亟待一种新型的光束操控器件以及光束扫描方式。

发明内容

本申请的目的在于提供一种可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列，旨在解决相关技术中的光束操控存在的光束操控速度较慢、控制弹性小、稳定性与可靠性差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种可调光学相位阵列，包括：衬底层、分布式布拉格反射器、支撑层、压电层、天线阵列以及用于对相位控制信号与表面波进行相互转换的换能器模块；

所述分布式布拉格反射器设于所述衬底层表面，所述支撑层设于所述压电层与所述分布式布拉格反射器之间，所述天线阵列和所述换能器模块设于所述压电层表面，所述天线阵列与所述分布式布拉格反射器之间形成法布里珀罗谐振腔。

可选的，所述换能器模块包括一组或者多组叉指换能器，每组所述叉指换能器至少包括一个用于将相位控制信号转换为表面波的输入叉指换能器。

可选的，所述叉指换能器的结构为啁啾结构、倾斜结构以及变迹结构中的至少一种。

可选的，所述天线阵列包括多个纳米天线元件，所述纳米天线元件的折射率大于1.9。

可选的，所述纳米天线元件的形状为圆柱、方块、十字、圆孔、方孔、十字孔、V型中的至少一种。

可选的，所述天线阵列的材料与所述压电层的材料相同。

本申请实施例还提供了一种可调光学相位阵列的制作方法，所述制作方法包括：

在衬底层表面形成分布式布拉格反射器；

在压电层表面形成天线阵列和换能器模块，其中，所述换能器模块用于对相位控制信号与表面波进行相互转换；

在所述天线阵列与所述分布式布拉格反射器设置支撑层，以使所述天线阵列与所述分布式布拉格反射器形成法布里珀罗谐振腔。

可选的，所述输入叉指换能器的驱动频率为单频率、多频率以及宽带扫频中的至少一种。

可选的，所述天线阵列中相邻纳米天线元件的间隔小于入射光波长。

可选的，所述纳米天线元件的尺寸小于入射光波长的二分之一。

本申请实施例提供的可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列中，所述可调光学相位阵列包括：衬底层、分布式布拉格反射器、支撑层、压电层、天线阵列以及用于对相位控制信号与表面波进行相互转换的换能器模块；采用天线阵列与所述分布式布拉格反射器形成法布里珀罗谐振腔，通过换能器模块将信号源输出的相位控制信号转换为表面波，并通过压电层将所述表面波传导至天线阵列中，以使所述法布里珀罗谐振腔产生对应的振荡，从而对天线阵列的出射相位进行调节，达到对光束进行操控的目的。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的波长、光程与幅度和相位的关系图；

图2为本申请的一个实施例提供的可调光学相位阵列的结构示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的可调光学相位阵列的俯视图；

图4a、4b以及4c分别为本申请实施例提供的多种叉指换能器的结构示意图；

图5a、5b分别为本申请实施例提供的压电层与天线阵列采用相同材料的不同结构示意图。

图6为本申请的另一个实施例提供的可调光学相位阵列的俯视图；

图7为本申请的另一个实施例提供的可调光学相位阵列结构的示意图；

图8为本申请的另一个实施例提供的可调光学相位阵列结构的示意图；

图9为本申请的另一个实施例提供的可调光学相位阵列结构的俯视图；

图10为本申请的一个实施例提供的叉指换能器阵列布局的示意图；

图11为本申请实施例提供的锯齿波波形的声表面波在天线阵列区域以与水平方向成20度角传播的相位阵列示意图；

图12为本申请实施例提供的声表面波在天线阵列区域以与水平方向成20度角传播时的光斑远场分布图；

图13为本申请实施例提供的正弦波波形的声表面波在天线阵列区域以与水平方向成45度角传播的相位阵列示意图；

图14为本申请实施例提供的正弦波波形的声表面波在天线阵列区域以与水平方向成45度角传播的的光斑远场分布图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

为了实现高效的光束偏转控制，本申请实施例采用光学天线提供0-2π的相位延时控制。通过将光直接打在天线阵列上，然后调节各个天线单元的相位响应，达到波束控制的目的。具体的，本申请实施例采用声表面波控制天线阵列的响应幅度与相位，具体的，通过输入叉指换能器将电信号转换为声表面波。另一方面，在本申请实施例中，天线阵列与分布式布拉格反射器之间形成法布里珀罗(Fabry-Perot，FP)谐振腔，可以大幅度降低声表面波的驱动功率，增强相位延时量。非对称FP谐振腔(Asymmetric FP cavity)在共振位置的幅度与相位随波长或者腔内光程的变化曲线如图1所示，在考虑腔体材料损耗的前提下，谐振腔Q值越高，相位变化的斜率越大，反之亦然。因此，通过调节腔内光程，可以获得0-2π的相位调节范围，而谐振Q值越高，需要调节的光程范围越小。

图2为本申请的一个实施例提供的基于声表面波调制的可调光学相位阵列的结构示意图，参见图2所示，本实施例中的可调光学相位阵列包括：衬底层10、分布式布拉格反射器20、支撑层30、压电层40、天线阵列60以及用于对相位控制信号与表面波进行相互转换的换能器模块50；所述分布式布拉格反射器20设于所述衬底层10表面，所述支撑层30设于所述压电层40与所述分布式布拉格反射器20之间，所述天线阵列60和所述换能器模块50设于所述压电层40表面，所述天线阵列60与所述分布式布拉格反射器20之间形成法布里珀罗谐振腔。

在本实施例中，换能器模块50利用逆压电效应将输入的相位控制信号转换为表面波，由于换能器模块50位于压电层40表面，此时表面波沿压电层40表面传播。在本实施例中，表面波属于机械波，由于压电层40由支持表面波的激发和传播的压电材料形成，当表面波经过天线阵列60时，对天线阵列60和分布式布拉格反射器20之间形成的法布里珀罗谐振腔的相位延时进行调制，从而对天线阵列60的出射相位进行延时调节，此时通过将入射光束直接打在天线阵列60上，因此，通过信号源提供相位控制信号即可对天线阵列60的出射相位进行调节，达到波束控制的目的。

在一个实施例中，换能器模块50用于实现相位控制信号与表面波的相互转换，例如，该相位控制信号可以为电信号，则换能器模块50将电信号转换为对应的表面波，用户可以通过调节电信号的大小、频率以及波动曲线生成对应的表面波，以驱动天线阵列60产生对应的运动，从而对法布里珀罗谐振腔进行调节，达到对可调光学相位阵列的输出相位进行调节的目的。

进一步的，该相位控制信号还可以为激光信号，此时换能器模块50将该激光信号转换为对应的表面波以驱动天线阵列60产生对应的运动，从而对法布里珀罗谐振腔进行调节，达到对可调光学相位阵列的输出相位进行调节的目的。

在一个实施例中，表面波是沿不同介质之间的界面传播的机械波，天线阵列60在表面波的作用下做简谐振动，从而对法布里珀罗谐振腔进行调节。

进一步的，在一个实施例中，该表面波可以为声表面波。

在一个实施例中，所述换能器模块50包括一组或者多组叉指换能器，每组所述叉指换能器至少包括一个用于将电信号转换为声表面波的输入叉指换能器。

在一个实施例中，每组所述叉指换能器还包括与所述输入叉指换能器相对设置、用于将声表面波转换为电信号的输出叉指换能器，所述天线阵列60设于输入叉指换能器与输出叉指换能器之间。

在本实施例中，换能器模块50中的输入叉指换能器利用逆压电效应将输入的电信号转换为声表面波，由于输入叉指换能器位于压电层40表面，此时声表面波沿压电层40表面传播，最终由另一端的输出叉指换能器将声表面波转换为电信号输出。在本实施例中，声表面波属于声信号，由于压电层40由支持声表面波的激发和传播的压电材料形成，当声表面波经过天线阵列60时，对天线阵列60和分布式布拉格反射器20之间形成的法布里珀罗谐振腔的相位延时进行调制，从而对天线阵列60的出射相位进行延时调节，此时将入射光直接照射在天线阵列60上，通过将信号源提供的电信号转换为声表面波对天线阵列60的出射相位进行调节，达到波束控制的目的。

在一个实施例中，所述换能器模块50包括两对叉指换能器，两对所述叉指换能器之间的夹角为90度。

图3为本申请的一个实施例提供的可调光学相位阵列的俯视图，参见图3所示，换能器模块50包括输入叉指换能器511、输入叉指换能器521、输出叉指换能器512以及输出叉指换能器522，输入叉指换能器511与输出叉指换能器512形成一组叉指换能器，输入叉指换能器521与输出叉指换能器522形成一组叉指换能器。

本实施例中的叉指换能器均设于压电层40表面，其形状像两只手的手指交叉状的图案，例如，参见图3中的输入叉指换能器511，该输入叉指换能器511由交替连接在两个汇流条上的多条金属电极组成。当频率对应的声波长(λ)与叉指换能器的周期相等时，激励的声表面波最强，其他频率激励的声表面波由于相位相消总幅度很小。因此，叉指换能器具有频率选择性，在具体应用中，设计不同波长的叉指换能器以得到不同频率的声表面波器件。

在一个实施例中，所述叉指换能器的结构可以为啁啾结构、倾斜结构以及变迹结构中的至少一种。

在本实施例中，叉指换能器为啁啾结构时，参见图4c所示，叉指换能器的信号频率随时间呈线性变化，在脉冲前后沿由于调制产生频率变化，使信号频谱展宽，并通过啁啾系数(也可以称为线宽展宽因子)进行表征。

在本实施例中，叉指换能器的结构为倾斜结构时，叉指电极沿着器件孔径方向是周期性变化的，参见图4b所示，器件上部激励高频部分的信号，器件下部激励低频部分的信号，从而将驱动信号划分为不同频率的多个子通道，每个通道产生不同频率的窄通带，最终合成一个宽通带，由此实现较宽频带的滤波器设计。

在本实施例中，当叉指换能器的结构为变迹结构时，参见图4a所示，该叉指换能器也称为变迹啁啾叉指换能器，叉指换能器的信号频率随时间呈非线性变化。具体的，由于介质的折射率会根据动态电信号调制的影响产生动态变化，从而引起在介质中传播的光信号的相位也产生动态变化，这种相位的变化，直接就体现为光信号频率的动态变化。

在本实施例中，通过将叉指换能器的结构设置为啁啾结构、倾斜结构或者变迹结构，可以获得较大视场角的光束扫描范围。

进一步的，通过设置叉指换能器的电极周期，可以实现对输入信号的频率筛选，从而将驱动频率设置为单频率、多频率以及宽带扫频中的至少一种。

在本实施例中，当叉指换能器的中心响应频率在900MHz，带宽大于100MHz时，可实现大于10度扫描视场角，经过5-8倍扩束镜头后可实现60-80度扫描视场角。

在一个实施例中，所述天线阵列60包括多个纳米天线元件，所述纳米天线元件的折射率大于1.9，多个所述纳米天线元件周期性排列。

在本实施例中，多个纳米天线元件重复排列，且相邻纳米天线元件之间的间隔距离小于入射光的波长。在具体应用中，需要预先确定入射的光束的波长范围，从而确定可调光学相位阵列中的纳米天线元件的间隔小于入射光束波长。

进一步的，纳米天线元件的尺寸小于入射光波长的二分之一。

在一个实施例中，本实施例中的天线阵列60由高折射材料构成，此时天线阵列60与其相对设置的分布式布拉格反射器20构成亚波长的相位延时单元，具体的，可以通过利用悬浮压电材料形成的压电层40上产生和传播的声表面波的电弹性效应以及声表面波对天线阵列60的声光调制效应对相位延时量进行调节，达到在低功率的条件下获得大相位延时量的目的。

在一个实施例中，所述纳米天线元件的材料为硅、砷化镓、铝镓砷、氮化硅以及磷化铟中的任意一种。

在一个实施例中，所述纳米天线元件的形状为圆柱、方块、十字、圆孔、方孔、十字孔、V型中的至少一种。

在本实施例中，通过采用不同的掩膜对天线阵列层进行刻蚀，从而形成不同形状的纳米天线元件，该纳米天线元件的形状不局限于圆柱、方块、十字、圆孔、方孔、十字孔、V型，具体可以根据用户需要进行设置。

在一个实施例中，参见图3所示，本实施例中的天线阵列60中的纳米天线元件的结构为圆柱形，本实施例中的可调光学相位阵列响应的中心波长可以为通信波段的1550nm，其中，纳米天线元件的组成材料可以为单晶硅、多晶硅或者非晶硅中的任意一种。

在一个实施例中，所述压电层40的材料与所述天线阵列60的材料相同。

在本实施例中，通过采用压电材料来形成压电层40和纳米天线阵列，可以简化可调光学相位阵列结构的制作工艺，参见图5a所示，此时，位于天线阵列60区域的纳米天线元件由支撑层30进行支撑，天线阵列60与换能器模块50之间设有压电层40，通过压电层40将换能器模块50生成的表面波传导至天线阵列中。

进一步的，参见图5b所示，本实施例中的天线阵列60与压电层40采用同样的压电材料形成，例如，该天线阵列60和压电层40均可以由带压电特性的材料AlGaAs组成，参见图6所示，本实施例中的天线阵列60中的纳米天线元件采用十字形结构，由垂直的光栅结构交叉而成，此时，天线阵列可以作为一个悬浮的压电薄膜，不仅可以起到激发和传播声表面波的作用，还可以基于该声表面波调节天线阵列60的相位延时，达到对入射光束的相位进行调节以输出用户所需要的出射光束的目的。在本实施例中，通过将天线阵列与压电层融合为一体，大大简化加工复杂度。

在一个实施例中，所述压电层40由支撑层30支撑，以形成悬浮的压电薄膜，其中，悬浮高度小于15um。

在本实施例中，支撑层30设于压电层40与分布式布拉格反射器20之间，由于压电层40表面设有天线阵列60，从而在天线阵列60与分布式布拉格反射器20之间形成法布里珀罗谐振腔(F-P腔)，当声表面波传输至天线阵列60的区域时，天线阵列60与分布式布拉格反射器20之间的法布里珀罗谐振腔内发生振荡，从而对可调光学阵列结构的出射相位进行调节。

进一步的，通过支撑层30使得压电层40形成压电薄膜悬浮结构，还可以大大增强声表面波产生的电弹性效应，从而可以在较小的光程调节量下获得完整的0-2π相位延时的目的。

在一个实施例中，所述支撑层包括多个支撑结构，相邻的所述支撑结构之间的间隔大于天线周期。在本实施例中，天线周期为相邻纳米天线元件之间的间隔距离。

在一个实施例中，相邻的所述支撑结构之间的间隔大于10um。

在一个实施例中，支撑层30采用的支撑材料可以为硅(Si)、砷化镓(GaAs)或者二氧化硅(SiO₂)中的任意一项。

在一个实施例中，天线阵列60和压电层40均可以由带压电特性的材料AlGaAs组成，支撑层30采用的支撑材料为砷化镓(GaAs)，从而方便在制备过程中与AlGaAs选择性刻蚀。

图7为本申请的另一个实施例提供的可调光学相位阵列结构的示意图，参见图7所示，为了提升AlGaAs材料的机电耦合效率，通过在AlGaAs材料制备的天线阵列60上形成一层机电耦合系数较高的压电材料，以进行能量相互转换，该压电材料可以为铌酸锂、氧化锌、氮化铝等。

进一步的，采用本实施例中的阵列结构，可以在天线阵列60的区域采用与AlGaAs层相同的掩膜进行刻蚀，从而可以在不增加工艺复杂度的条件下获得更高的机电耦合效率。

在一个实施例中，所述压电层40的厚度大于200nm。

在一个实施例中，由悬浮压电薄膜形成的压电层40的悬浮高度小于15um，悬浮压电薄膜的厚度小于1um，压电层40采用的材料为铌酸锂。

在一个实施例中，所述分布式布拉格反射器20包括多个交替堆叠的介质层，且任意两个相邻的所述介质层的折射率不同。

在一个实施例中，介质层的构成材料为氧化钛(TiOx)、二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiNx)、砷化镓(GaAs)以及砷化铝镓(AlGaAs)中的至少两项。例如，分布式布拉格反射器20可以采用TiOx/SiO₂、SiNx/SiO₂或者AlGaAs/GaAs等介质层堆叠形成，由于氧化钛(TiOx)、二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiNx)、砷化镓(GaAs)以及砷化铝镓(AlGaAs)的折射率不同，不同折射率的薄膜交互周星期的堆叠在一起时，当入射光经过这些不同折射率的薄膜的时候，由于各层反射回来的光因相位角的改变而进行建设性干涉，从而互相结合再一起，得到较高反射率的反射光。

在一个实施例中，上述不同折射率的介质层的堆叠周期数为12时，可以使得分布式布拉格反射器20的反射率达到99％以上。当堆叠周期数达到30时，分布式布拉格反射器20的反射率可以达到99.9％。其中，堆叠周期数表示不同折射率的介质层堆叠重复的次数，例如，分布式布拉格反射器20采用AlGaAs/GaAs介质层堆叠时，堆叠周期数为12时，表示AlGaAs/GaAs堆叠了十二次，即十二层AlGaAs与十二层GaAs交互堆叠。

在一个实施例中，分布式布拉格反射器20由AlGaAs/GaAs交替堆叠30层而成，此时，可调光学相位阵列的反射率可以达到99.98％。

在一个实施例中，所述衬底层10的材料为硅、砷化镓、石英、蓝宝石、氮化镓以及碳化硅中的任意一项。

图8为本申请的另一个实施例提供的可调光学相位阵列结构的示意图，参见图8所示，为了适应不同技术平台的需求，在本实施例中，通过晶圆键合的方法将分布式布拉格反射镜20与压电层40分开制备，这两部分器件分别制作完成后，通过晶圆键合的方法，将两层键合到一起。具体的，在本实施例中，首先在衬底层10上形成分布式布拉格反射镜20，然后在分布式布拉格反射镜20上形成支撑层30，另一方面，在压电层40表面形成天线阵列60和换能器模块50，最后，将上述两部分器件键合到一起，形成完整的可调光学相位阵列的俯视图参见图9所示。

进一步的，在本实施例中，压电层40在与支撑层30键合时，压电层40表面设置的天线阵列60和换能器模块50可以位于压电层40与分布式布拉格反射镜20之间，天线阵列60与分布式布拉格反射镜20之间形成法布里珀罗谐振腔。

在一个实施例中，双向的叉指换能器(IDT)布局可以产生双轴光斑扫描，但是光点为在四象限上对称分布的四个光点。为了更好的实现单个光斑的控制，叉指换能器(IDT)的设计可以变得更加弹性，从而可以较好的实现单一出射光斑的双轴控制。在具体应用中，为了实现一个光点同时实现沿着两个轴向的平面扫描，此时，需要在调节声表面波频率的同时改变声表面波的传播方向。如图10所示，通过叉指换能器阵列布局，每个叉指换能器之间通过压控可变电容或者射频矢量调制器，产生相位延时，从而实现叉指换能器之间的相位延时线性变换，达到调节声表面波波前的目的。在本实施例中，通过单一一组叉指换能器阵列设计，实现光斑的双轴扫描控制，从而基于电子线路即可实现的声表面波的波束控制。

在一个实施例中，本实施例提供了一种如上述任一项实施例所述的可调光学相位阵列的制作方法，所述制作方法包括：在衬底层表面形成分布式布拉格反射器；在压电层表面形成天线阵列和换能器模块，其中，所述换能器模块用于对相位控制信号与表面波进行相互转换；在所述天线阵列与所述分布式布拉格反射器设置支撑层，以使所述天线阵列与所述分布式布拉格反射器形成法布里珀罗谐振腔。

在本实施例中，换能器模块50利用逆压电效应将输入的相位控制信号转换为表面波，由于换能器模块50位于压电层40表面，此时表面波沿压电层40表面传播。在本实施例中，表面波属于机械波，由于压电层40由支持表面波的激发和传播的压电材料形成，天线阵列60与分布式布拉格反射器20之间设有支撑层30，使得天线阵列60与分布式布拉格反射器20形成可调的法布里珀罗谐振腔，当表面波经过天线阵列60时，对天线阵列60和分布式布拉格反射器20之间形成的法布里珀罗谐振腔的相位延时进行调制，从而对天线阵列60的出射相位进行延时调节，此时通过将入射光束直接打在天线阵列60上，因此，通过信号源提供相位控制信号即可对天线阵列60的出射相位进行调节，达到波束控制的目的。

图11为锯齿波波形的声表面波在天线阵列区域以与水平方向成20度角传播的相位阵列示意图，图12为声表面波在天线阵列区域以与水平方向成20度角传播时的光斑远场分布图，在本实施例中，入射光在经过天线阵列的相位延迟处理之后的角度sinθ＝mλ/d(m为整数)，其中，λ为声表面波的波长，d为天线阵列中相邻同相位纳米天线元件的间隔距离，声表面波在天线阵列区域以与水平方向成20度角传播时，其出射光的远场光斑图如图12所示，图12为polar图。

图13为正弦波波形的声表面波在天线阵列区域以与水平方向成45度角传播的相位阵列示意图，参见图13所示，声表面波在纳米天线区域与水平方向成45度角传播，其产生的光斑远场分布图如图14所示。相比锯齿波，本实施例中的正弦波更容易产生，但是出射光波为两个或者多个，在具体应用中，可以通过搭建对应的激光雷达光学系统进行出射光波的利用与显示。在一个实施例中，所述换能器模块50包括一组或者多组叉指换能器，每组所述叉指换能器至少包括一个用于将电信号转换为声表面波的输入叉指换能器。

在一个实施例中，所述输入叉指换能器的驱动频率为单频率、多频率以及宽带扫频中的至少一种。

在一个实施例中，所述输入叉指换能器的驱动频率大于100MHz。

在一个实施例中，所述宽带扫频的带宽大于100MHz。

在一个实施例中，所述纳米天线元件的排列周期小于入射光的波长.

在一个实施例中，所述天线元件的尺寸小于所述入射光的波长的二分之一。例如，若该入射光的波长范围可以为0.1um-40um，天线元件的尺寸小于所述入射光的波长的二分之一，天线元件的尺寸范围可以为0.001um-20um。

在一个实施例中，每组所述叉指换能器还包括与所述输入叉指换能器相对设置、用于将声表面波转换为电信号的输出叉指换能器，所述天线阵列60设于输入叉指换能器与输出叉指换能器之间。

在本实施例中，信号源提供相位控制信号，输出叉指换能器将表面波转换为反馈电信号，通过主机接收相位控制信号所述驱动电信号和所述反馈电信号，并根据所述反馈电信号与所述相位控制信号输出所述可调光学相位阵列的工作状态。

在一个实施例中，换能器模块50包括多组叉指换能器，其中，入射叉指换能器将相位控制信号转换为声表面波，声表面波沿压电层传输至输出叉指换能器，输出叉指换能器将声表面波转换为反馈电信号，通过将相位控制信号与反馈电信号进行对比，并对对比结果进行分析，确定可调光学相位阵列是否正常工作，例如，可调光学相位阵列中的压电层出现损坏或者与预设工艺参数不符合，则一端的叉指换能器生成的声表面波传输至另一端的叉指换能器时，该声表面波会出现损耗较大或者异常的情况，此时，输出叉指换能器生成的反馈电信号与接收的声表面波对应，因此，通过将相位控制信号与反馈电信号进行对比，从而对可调光学相位阵列的工作状态进行判断。

在一个实施例中，根据所述反馈电信号与所述相位控制信号输出所述可调光学相位阵列的工作状态包括：获取所述反馈电信号和所述相位控制信号的电压差值；判断所述电压差值是否在预设电压阈值范围内，若是，则判断所述可调光学相位阵列的工作状态正常，若否，则判断所述可调光学相位阵列的工作状态异常。

在本实施例中，通过获取所述反馈电信号和所述相位控制信号的电压差值，以该电压差值来表征声表面波在传输过程中的功率损耗，若声表面波在传输过程中的损耗越大，反馈电信号与相位控制信号的电压差值就越大，进一步的，用户可以根据需要设置一预设电压阈值范围，若所述电压差值是否在预设电压阈值范围内，则判断所述可调光学相位阵列的工作状态正常，若所述电压差值不在预设电压阈值范围内，则判断所述可调光学相位阵列的工作状态异常。

本申请提供的一种可调光学相位阵列的制作方法及可调光学相位阵列中，可调光学相位阵列包括：衬底层、分布式布拉格反射器、支撑层、压电层、天线阵列以及用于对相位控制信号与表面波进行相互转换的换能器模块；所述分布式布拉格反射器设于所述衬底层表面，所述支撑层设于所述压电层与所述分布式布拉格反射器之间，所述天线阵列和所述换能器模块设于所述压电层表面，所述天线阵列与所述分布式布拉格反射器之间形成法布里珀罗谐振腔，采用天线阵列与所述分布式布拉格反射器形成法布里珀罗谐振腔，通过换能器模块对相位控制信号与表面波进行相互转换，并通过压电层将所述声表面波传导至天线阵列中，以使所述法布里珀罗谐振腔产生对应的振荡，从而对天线阵列的出射相位进行调节，达到对光束进行操控的目的。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。