本文探讨了时空编码在波束控制中的应用,使用 1 位、2 位和 3 位可重构编码超表面。通过周期性地改变时间域中的代码排列,实现了在空间和时间上具有代码顺序的超表面。选定的代码用于在雷达传感系统应用中将波束引导到不同的方向。通过控制每个代码序列中不同位的位置来改变谐波信号的相位。8×8 单元格元素(120×120×3.2 mm 3 )的构造涉及使用充满惰性氩气的接地介电容器。超表面逻辑状态通过惰性气体的电离度来控制,时间切换控制谐波频率。研究了不同的时间切换序列用于波束控制。使用 CST Microwave Studio 分析了所提出的编码超表面,并使用 MATLAB 将结果与解析解进行了比较。
美国海军在导弹驱逐舰杜威号上安装了第一套 ODIN 激光武器系统。海军技术专家 7 月 7 日在一次网络研讨会上表示,该系统将在未来三年内安装在另外八艘舰船上。克里斯·卡瓦斯 弗吉尼亚州阿灵顿 — 最积极参与定向能 (DE) 武器开发的美国海军官员表示,该部门专注于向作战人员部署海上部门的激光系统系列,但也在努力提高系统的功率和光束控制。
“ Synopta在通信,光束控制,指向组件以及固定和可运输的光学地面系统方面的开创性专业知识和创新发展将补充激光通信,传感器和地面系统的多样化组合,这些组合可以使政府和其他客户提供可靠的解决方案。”“ Synopta将继续为其欧洲客户群服务,但现在也将向美国和其他国家 /地区的客户扩展,同时为GA的系统和战略目标做出贡献。根据其新名称Anomics Synopta GmbH,该公司将在一般原子能集团中建立卓越的技术中心。”
“ Synopta 在通信、光束控制、指向组件以及固定和可移动光学地面系统方面的开创性专业知识和创新发展将补充激光通信、传感器和地面系统的多样化产品组合,从而为政府和其他客户提供可靠的解决方案,”通用原子电磁系统集团总裁 Scott Forney 表示。“ Synopta 将继续服务其欧洲客户群,但现在也将扩展到美国和其他国家的客户,同时为 GA 的系统和战略目标做出贡献。在其新名称 General Atomics Synopta GmbH 下,该公司将成为通用原子集团内的一个技术卓越中心。”
L3Harris 凭借 40 多年开发 AOM 设备和技术的经验,设计出能够以极高的精度控制捕获离子量子态的照明模块。这些子系统具有低噪声、低漂移和低串扰功能,现在可实现量子计算所需的多通道光束控制操作、原子钟和高级量子传感等应用的量子态操控以及增强型微加工。强大的多通道 AOM 照明模块需要单个紫外线 (UV)(典型值为 355 纳米)光束输入,并能够同时对 32 个单独光束的振幅和相位进行独立调制。它可实现基于离子阱的量子态操控所需的多量子比特状态转换和纠缠操作。
随着固态激光装置的改进、实现功率目标、表现出优异的激光光束质量、提高效率以及向集成到军事平台所需的重量和体积目标迈进,JTO 正将重点放在激光武器系统的另一个主要部分,即激光束的管理和控制上。这项名为“定位和交战先进光束控制 (ABLE)”的计划将提高激光束控制系统的整体性能。ABLE 系统的重点是:1) 最大限度地提高激光吞吐量;2) 增强指向和跟踪能力;3) 在湍流环境中推进大气补偿。正在开发这些领域最先进的组件,用于子系统能力演示。最终,将使用 RELI 级激光器进行集成系统演示,以展示 ABLE 技术提供的系统性能改进。
集成光子学正在推动紧凑型传感 [1]、计量 [2] 和量子计算 [3] 的新技术。许多应用需要将光发送到芯片外,例如,用于询问隔离的原子介质 [4–7],这得益于集成光子学的小型化和可制造性。此类设计需要能够产生具有不同波长、偏振和光束几何形状的自由空间光束的模式耦合器。例如,投射光学 [8] 和磁光阱 (MOT) [9,10] 可能需要具有大数值孔径或大光束腰的光束。可以使用片上外耦合器与平面超表面相结合来修改光束相位分布和偏振状态,从而实现精确的光束控制 [11]。此类平台能够集成多种颜色、分布和偏振的光束,从而在紧凑的三维空间内实现无与伦比的光场控制。
三十年前,军方首次认真考虑使用高能激光 (HEL) 和高功率微波 (HPM) 的定向能武器。在十年内,这些武器摧毁或致残目标的能力已得到证实,此后已多次演示对越来越难对付的目标的致命效果。在这场战役开始时,缺乏将这些武器以适合集成到作战平台上的紧凑封装形式实施所需的技术,但现在已经成熟。在激光设备类型、设备效率、主要功率发生器、热管理、光束控制、传感器和控制电子设备、光学和天线以及材料方面取得了许多进展,其中一些是显著的甚至是革命性的。这些进步共同打开了定向能武器的大门,这些武器不仅符合最初的设想,而且在某些情况下远远超出了最初的设想。下表显示了未来三十年可以进行演示的空军定向能武器技术应用。
摘要:硅光子学最近已将其应用扩展到提供自由空间发射以检测或操纵外部物体。最显著的例子是硅光学相控阵,它可以引导自由空间光束以实现芯片级固态激光雷达。其他例子包括自由空间光通信、量子光子学、成像系统和光遗传学探针。与由体光学元件组成的传统光学系统相比,硅光子学将光学系统小型化为具有许多功能波导元件的光子芯片。通过利用成熟的单片 CMOS 工艺,硅光子学实现了大批量生产、可扩展性、可重构性和并行性。在本文中,我们回顾了基于硅光子学的光束控制技术的最新进展,包括光学相控阵、焦平面阵列和色散光栅衍射。还讨论了用于产生准直、聚焦、贝塞尔和涡旋光束的各种光束整形技术。最后,我们展望了硅光子学在自由空间应用的前景和挑战。