WO2019185411A1 - Transmitter device for transmitting electromagnetic radiation - Google Patents

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WO2019185411A1
WO2019185411A1 PCT/EP2019/056918 EP2019056918W WO2019185411A1 WO 2019185411 A1 WO2019185411 A1 WO 2019185411A1 EP 2019056918 W EP2019056918 W EP 2019056918W WO 2019185411 A1 WO2019185411 A1 WO 2019185411A1
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phase
phase shifter
phase shift
shifters
shift
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PCT/EP2019/056918
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Inventor
Oliver Krayl
Jens Ehlermann
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • GPHYSICS
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    • G02F1/295Analog deflection from or in an optical waveguide structure]
    • G02F1/2955Analog deflection from or in an optical waveguide structure] by controlled diffraction or phased-array beam steering

Definitions

  • the invention relates to a device for providing a phase shift for a phase array or the like.
  • the invention further relates to a method for providing a directed electromagnetic radiation ⁇ by means of a transmitting device.
  • the invention further relates to a transmitting device for emitting electro-magnetic ⁇ shear radiation for a sensor array or the like.
  • the invention also relates to an M EMS sensor arrangement with a transmission ⁇ device.
  • the present invention is applicable to any transmission devices, the present invention in terms of transmission devices in the form of optical phased arrays ⁇ rule will be described.
  • An optical phase array is essentially a phased groups on ⁇ antenna with high directivity, which reaches a concentration of the radiation energy by the arrangement and interconnection of individual radiators / emitters.
  • the on ⁇ antenna diagram of the antenna array is electronically adjustable, so that it can be dispensed with mecha nically ⁇ moving parts for this purpose.
  • the invention provides a device for providing a phase shift of an electromagnetic radiation for a phased array or the like, comprising a plurality of phase shifters and a STEU ⁇ er founded which is connected to the phase shifter means for controlling the Pha ⁇ senverschiebung, and wherein the respective Phasenschiebereinrichtun ⁇ conditions each having at least two phase shift units, which are each designed to provide different optical path lengths for the electromagnetic radiation and wherein each phase shift unit is controllable by means of the control device.
  • the invention provides a transmitting device for transmission of electromagnetic radiation for a sensor assembly or the like comprising a light source for providing light at least one wavelength, a plurality of emitters for radiating the light from the light source, and a device ge ⁇ Gurss any one of claims 1-7, the phase shifters are connected on the one hand to the light source, on the other hand in each case with an emitter.
  • the invention provides a process for the READY ⁇ averaging a phase shift for a phase array, or the like prepared wherein who by means of a control device which is connected to a plurality of phase shifters for controlling the phase shift, which provide the respective phases ⁇ shifter means having at least two phase shifter units ⁇ each of which Phasenschie ⁇ berritt is controllable, each providing different optical path lengths.
  • the invention provides a MEMS sensor arrangement with a transmitting device according to claim 11.
  • phase shifter means ⁇ is enabled by the control device, since each phase ⁇ slider unit of the phase shifter means connected individually or shutdown ⁇ bar. On a complex analog signal to change the phase shift, can be dispensed with.
  • Another advantage is that no digital-to-analog converter has to be used to achieve discrete phase shifts.
  • the overall mechanical length of the phase shifting devices can also be made very accurately, so that accurate phase shifts provided ⁇ who can.
  • external influences such as temperature fluctuations or the like, less impact on the Phasenver ⁇ shift have, as for example, length changes in the individual phase shifters that provide the respective optical path length to phase shift substantially cancel.
  • the respective phase shift means Rich ⁇ obligations are formed to provide optical path lengths in powers of two by the phase shifting units ⁇ prepared.
  • any integer phase ⁇ shifts with respect to the optical path length can be provided, for example, ⁇ a single, double, quadruple or eight times optical path length, from which then by appropriate interconnection, for example, a fivefold optical path length can be provided.
  • one or more optical Vorphasenschieber boots are arranged, which are arranged in the beam path in front of the Pha ⁇ senschieber Hughesen and formed, a common phase shift be ⁇ riding observed for at least two of the phase shifter means.
  • the control device is keptbil ⁇ det to control the phase shift means by means of digital signals.
  • Advantage here ⁇ of is that in a particularly simple manner, the phase shift means can be controlled by means of the control device.
  • a compensation device is arranged at least ⁇ formed, changes in intensity of the electro-mag- netic radiation by one or more phase shifter means for For ⁇ same.
  • a compensation ⁇ means may be arranged per phase shifter means. Changes in intensity of electromagnetic Strah ⁇ development are inter alia due to the phase shift means itself.
  • the compensation device is thus a particularly reliable provision of electro-magnetic radiation with a corresponding phase shift made ⁇ light. For example, only two discrete intensity values of the electro-magnetic Strah ⁇ lung have compensated for the respective outputs of the phase shifter means ⁇ the case of digital control of the phase shift means ⁇ directions. In known phase shift devices, this is just very expensive mög ⁇ Lich, since non-linear relationships are observed.
  • phase shift means Rich ⁇ obligations and / or the formed before phase shifter means to provide a phase shift by means of a ⁇ n ⁇ alteration of the refractive index.
  • the Phasenschiebereinrich ⁇ lines and / or Vorphasenschieber adopted in the form of electro-optical Pha ⁇ senschieberdioden, thermo-optical phase shifters and / or silicon-organic hybrid phase shifters are formed.
  • thermo-optical phase shifters and / or silicon-organic hybrid phase shifters are formed.
  • the method provide one or more Vorphasenschieber foundeden which are arranged to the emitters from the phase-shifter means in the beam path from the light source ⁇ , for at least two of the phase shifter means a common Phasenver ⁇ schiebung ready.
  • the advantage of this is that fewer wirings are required, and thus the number of control lines can be reduced, resulting in a high ⁇ sized reaction when controlling the phase shifter and a lower Ener ⁇ sumption.
  • the control of the phase ⁇ shifters and / or the pre-phase shifters by means of digital signals.
  • Figure 1 is an already known transmitting device
  • FIG. 2 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an already known transmitting device.
  • the transmitting device 1 in this case comprises a laser 2 serving as a light source and the light on the beam splitter 3 and 4 each waveguide phase shifters 5 supplied ⁇ leads will then provide a phase shift.
  • the phase-shifted light After passing through the phase shifters 5, the phase-shifted light is provided to respective emitters 6, which then emit the light corresponding to the phase shift from ⁇ , so that - as shown in Figure 1 - a directed wavefront resulting 10th
  • the control of the phase shifter 5 is via an analog signal, wherein ⁇ play, via a voltage or a current signal to modulate a refractive index within a waveguide of each phase shifter according to the following formula where f 0 represents the phase shift at the beginning of the optical waveguide, fi the phase shift after passing through the optical waveguide of the phase shifter, l is the wavelength of the optical beam, n eff is the refractive index of the waveguide material, the refractive index due to the Mo ⁇ dulation An eff the change, and L represents the (mechanical) length of the
  • FIG. 2 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 shows substantially a transmitting device 1 according to figure 1.
  • a control device 7 arranged, which by means of digital signals, before ⁇ preferably with a 2-level signal a zero value, for example a corre sponding ⁇ voltage or current signal as the first level and a second level with a different value from the zero value, for example in the form of another voltage or current signal controls.
  • a value different from zero is used, which value is used by known logic circuits.
  • the optically formed phase shifter 5 are further divided into two or more opti ⁇ cal phase shifter blocks 5a, 5b, ..., so that their optical length in powers of two or can be switched off.
  • the individual phase shift ⁇ about 5 are divided into four phase shifter blocks 5a, 5b, 5c, 5b divided, which are controllable by the control device 7 separately. These provide optical path lengths of 1L, 2L, 4L and 8L, where L represents the optical (ground) path or path length.
  • L represents the optical (ground) path or path length.
  • N 2 N, where N is the number of bits with respect to the discretization represents the phase shifters ⁇ bung.
  • the digital control therefore requires control lines for each bit in each phase shifter, so that the total number of control lines is given by the formula
  • FIG. 3 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 essentially a transmitting device 1 according to FIG. 2 is shown.
  • sixteen detectors 6 are now shown in the transmitting device 1 according to FIG. 3, together with 16 phase shifting devices 5, each having four phase shifting units 5 a, 5 b, 5 c, 5 d.
  • the number of control lines 64 is high, but the same number of control lines would be notwen ⁇ dig in an already known phase shift means to connect a digital-to-analog converter by means of an analog signal, which can provide the same discrete phase shifts.
  • FIG. 4 shows a transmission device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 essentially shows a transmitting device 1 according to FIG.
  • four pre-phase shifters 5 ' are arranged in the optical path in front of the respective phase shifter devices 5, each providing a common phase shift for a group of phase shifters 5; 4 four phase shifter means 5 connected to a common Vorphasenverschiebung 5 ', which provide entspre ⁇ accordingly a respective Vorphasenverschie ⁇ bung or common phase shift of 0, + 4L + 8L and +12 L for each case together ⁇ quantitative summarized phase shifter means.
  • waves 10a, 10b, 10c, 10d which are emitted on the one hand by the respective emitters 6, on the other hand one each form the same partial wave 10a, 10b, 10c, 10d. Due to the respective Vorphasenver ⁇ shift this then form a common planar wavefront 10, which is emitted at a certain angle from the transmitting device.
  • the respective pre-phase shifter devices 5' are connected to the control device 7.
  • the Vorphasenschieber wornen 5 'in this case have substantially the same construction as the discrete phase shift ⁇ prepared directions 5 on. In FIG. 4, these each provide two phase shifter blocks 5'a, 5'b for phase shifting, and these are each controlled separately by the control device 7.
  • phase shifter arrangement is divided into a sub-assembly of smaller units here phase shifter and a Vorphasenschieberein ⁇ direction then enables the formation of a common wave front 10 with the respective emitted sub-waves 10a, 10b, 10c, lOd.
  • Ablen ⁇ kung angle of the entire phase shifting device 10 has the planar wavefront at the output of the emitter 6 at a constant Ablenkungswinkelgradienten.
  • the phase shifter means 5 each essentially the same Winkelablenkungsgradienten ready and the Vorphasenschieber drivingen 5 ', which are arranged in the optical path in front of the phase shifters 5, provide an additional phase shift. Since the respective Phasenschieberein ⁇ directions 5 can be controlled the same, the number of control ⁇ lines can be reduced. Essentially, the following applies:
  • control line is only 25% ⁇ expense.
  • the embodiment of Figure 4 thus allows a reduction in the number of control lines with the same functionality and accordingly the energy ⁇ consumption is reduced and increases the reaction time.
  • At least one of the embodiments of the invention has at least one of the following advantages:

Abstract

The invention relates to a device for providing a phase shift for electromagnetic radiation for a phase array or similar, comprising multiple phase shifter devices, and a control device which is connected to the phase shifter devices for controlling the phase shifting thereof, and wherein the respective phase shifter devices have at least two phase shifter units, which are designed to provide respective different optical path lengths for the electromagnetic radiation and wherein every phase shifter unit can be controlled by means of the control device.

Description

Sendevorrichtung zur Aussendung elektro-magnetischer Strah- jung  Transmitting device for emitting electro-magnetic beams
Tech nisches Gebiet  Technical area
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Phasenverschiebung für ein Phasenarray oder dergleichen. The invention relates to a device for providing a phase shift for a phase array or the like.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Bereitstellung einer gerichteten elektro¬ magnetischen Strahlung mittels einer Sendevorrichtung. The invention further relates to a method for providing a directed electromagnetic radiation ¬ by means of a transmitting device.
Die Erfindung betrifft weiter eine Sendevorrichtung zur Aussendung elektro-magneti¬ scher Strahlung für eine Sensoranordnung oder dergleichen. The invention further relates to a transmitting device for emitting electro-magnetic ¬ shear radiation for a sensor array or the like.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine M EMS-Sensoranordnung mit einer Sende¬ vorrichtung. The invention also relates to an M EMS sensor arrangement with a transmission ¬ device.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf beliebige Sendevorrichtungen anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf Sendevorrichtungen in Form von opti¬ schen Phasenarrays beschrieben. Although the present invention is applicable to any transmission devices, the present invention in terms of transmission devices in the form of optical phased arrays ¬ rule will be described.
Stand der Technik State of the art
Ein optisches Phasenarray ist im Wesentlichen eine phasengesteuerte Gruppenan¬ tenne mit starker Richtwirkung, die eine Bündelung der Strahlungsenergie durch die Anordnung und Verschaltung von Einzelstrahlern/Emittern erreicht. Wenn sich die Einzelstrahler beziehungsweise Emitter unterschiedlich ansteuern lassen, ist das An¬ tennendiagramm der Gruppenantenne elektronisch schwenkbar, sodass auf mecha¬ nisch bewegliche Teile hierfür verzichtet werden kann. An optical phase array is essentially a phased groups on ¬ antenna with high directivity, which reaches a concentration of the radiation energy by the arrangement and interconnection of individual radiators / emitters. When the individual emitters or emitter can be controlled differently, the on ¬ antenna diagram of the antenna array is electronically adjustable, so that it can be dispensed with mecha nically ¬ moving parts for this purpose.
Aus der WO 2014/110017 Al ist ein optisches Phasenarray bekannt geworden, wel¬ ches ein Muster im Fernfeld aus einem kohärenten Strahl bildet. Hierbei wird eine Steuerung der optischen Pfadlänge durch ein Heizelement mit einer Steuerspannung beschrieben. Darüber hinaus ist ebenfalls zur Beeinflussung der Phasenverschie¬ bung eine Änderung einer optisch aktiven Flüssigkeit offenbart. From WO 2014/110017 Al an optical phased array has been known wel ¬ ches forms a pattern in the far field of a coherent beam. Here, a control of the optical path length by a heating element with a control voltage described. In addition, also for influencing the phase displacement ¬ advertising a change in an optically active liquid is disclosed.
Aus der EP 1 617 183 Bl ist ein elektronischer Prozessor zur Steuerung einer Pha¬ senmodulation bekannt geworden. Hierzu wird ein Lichtstrahl geteilt, moduliert und nach der Modulation wieder zusammengeführt. From EP 1617183 Bl an electronic processor for controlling a Pha ¬ senmodulation has become known. For this purpose, a light beam is split, modulated and brought together again after the modulation.
Offenbaru ng der Erfindu ng Apparently the invention
In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Phasenverschiebung einer elektro-magnetische Strahlung für ein Phasenarray oder dergleichen bereit, umfassend mehrere Phasenschiebereinrichtungen und eine Steu¬ ereinrichtung, die mit den Phasenschiebereinrichtungen zur Steuerung deren Pha¬ senverschiebung verbunden ist, und wobei die jeweiligen Phasenschiebereinrichtun¬ gen jeweils zumindest zwei Phasenschiebereinheiten aufweist, die ausgebildet sind, jeweils unterschiedliche optische Weglängen für die elektro-magnetische Strahlung bereitzustellen und wobei mittels der Steuereinrichtung jede Phasenschiebereinheit steuerbar ist. In one embodiment, the invention provides a device for providing a phase shift of an electromagnetic radiation for a phased array or the like, comprising a plurality of phase shifters and a STEU ¬ ereinrichtung which is connected to the phase shifter means for controlling the Pha ¬ senverschiebung, and wherein the respective Phasenschiebereinrichtun ¬ conditions each having at least two phase shift units, which are each designed to provide different optical path lengths for the electromagnetic radiation and wherein each phase shift unit is controllable by means of the control device.
In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine Sendevorrichtung zur Aussendung elektro-magnetischer Strahlung für eine Sensoranordnung oder dergleichen bereit, umfassend eine Lichtquelle zur Bereitstellung von Licht zumindest einer Wellenlänge, mehrere Emitter zur Abstrahlung des Lichts der Lichtquelle, und eine Vorrichtung ge¬ mäß einem der Ansprüche 1-7, deren Phasenverschiebereinrichtungen einerseits mit der Lichtquelle, andererseits jeweils mit einem Emitter verbunden sind. In one embodiment, the invention provides a transmitting device for transmission of electromagnetic radiation for a sensor assembly or the like comprising a light source for providing light at least one wavelength, a plurality of emitters for radiating the light from the light source, and a device ge ¬ Mäss any one of claims 1-7, the phase shifters are connected on the one hand to the light source, on the other hand in each case with an emitter.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung ein Verfahren zur Bereitstel¬ lung einer Phasenverschiebung für ein Phasenarray oder dergleichen bereit, wobei mittels einer Steuereinrichtung, die mit mehreren Phasenschiebereinrichtungen zur Steuerung deren Phasenverschiebung verbunden ist, wobei die jeweiligen Phasen¬ schiebereinrichtungen mit zumindest zwei Phasenschiebereinheiten versehen wer¬ den, die jeweils unterschiedliche optische Weglängen bereitstellen jede Phasenschie¬ bereinheit steuerbar ist. In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine MEMS-Sensoranordnung mit einer Sendevorrichtung gemäß Anspruch 11 bereit. In a further embodiment, the invention provides a process for the READY ¬ averaging a phase shift for a phase array, or the like prepared wherein who by means of a control device which is connected to a plurality of phase shifters for controlling the phase shift, which provide the respective phases ¬ shifter means having at least two phase shifter units ¬ each of which Phasenschie ¬ bereinheit is controllable, each providing different optical path lengths. In a further embodiment, the invention provides a MEMS sensor arrangement with a transmitting device according to claim 11.
Einer der damit erzielten Vorteile ist, dass damit eine digitale Steuerung der Phasen¬ schiebereinrichtungen durch die Steuereinrichtung ermöglicht wird, da jede Phasen¬ schiebereinheit der Phasenschiebereinrichtungen einzeln zuschaltbar oder abschalt¬ bar ist. Auf ein aufwendiges analoges Signal, um die Phasenverschiebung zu ändern, kann damit verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass keinerlei Digital-Analog- Konverter benutzt werden müssen, um diskrete Phasenverschiebungen zu erreichen. Die mechanische Gesamtlänge der Phasenschiebereinrichtungen kann zudem sehr genau hergestellt werden, sodass genaue Phasenverschiebungen bereitgestellt wer¬ den können. Darüber hinaus ist ein Vorteil, dass externe Einflüsse, wie zum Beispiel Temperaturschwankungen oder dergleichen, weniger Einfluss auf die Phasenver¬ schiebung haben, da beispielsweise Längenänderungen in den einzelnen Phasen- schiebeeinrichtungen, die die jeweilige optische Weglänge zur Phasenverschiebung bereitstellen, sich im Wesentlichen aufheben. One of the advantages achieved thereby that this digital control of the phase shifter means ¬ is enabled by the control device, since each phase ¬ slider unit of the phase shifter means connected individually or shutdown ¬ bar. On a complex analog signal to change the phase shift, can be dispensed with. Another advantage is that no digital-to-analog converter has to be used to achieve discrete phase shifts. The overall mechanical length of the phase shifting devices can also be made very accurately, so that accurate phase shifts provided ¬ who can. Moreover, an advantage that external influences such as temperature fluctuations or the like, less impact on the Phasenver ¬ shift have, as for example, length changes in the individual phase shifters that provide the respective optical path length to phase shift substantially cancel.
Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar: Further features, advantages and further embodiments of the invention are described below or become apparent:
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die jeweiligen Phasenschiebereinrich¬ tungen ausgebildet, optische Weglängen in Zweierpotenzen mittels der Phasenschie¬ bereinheiten bereitzustellen. Auf diese Weise können beliebige ganzzahlige Phasen¬ verschiebungen bezüglich der optischen Weglänge bereitgestellt werden, beispiels¬ weise eine einfach, zweifach, vierfach oder achtfach optische Weglänge, aus denen dann durch entsprechende Verschaltung beispielsweise auch eine fünffache optische Weglänge bereitgestellt werden kann. According to an advantageous further development, the respective phase shift means Rich ¬ obligations are formed to provide optical path lengths in powers of two by the phase shifting units ¬ prepared. In this way, any integer phase ¬ shifts with respect to the optical path length can be provided, for example, ¬ a single, double, quadruple or eight times optical path length, from which then by appropriate interconnection, for example, a fivefold optical path length can be provided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind ein oder mehrere optische Vorphasenschiebereinrichtungen angeordnet, welche im Strahlengang vor den Pha¬ senschiebereinrichtungen angeordnet sind und die ausgebildet sind, für zumindest zwei der Phasenschiebereinrichtungen eine gemeinsame Phasenverschiebung be¬ reitzustellen. Vorteil hiervon ist, dass weniger Verdrahtungen benötigt werden. Damit kann die Anzahl der Steuerleitungen reduziert werden, was schnellere Reaktionen bzw. Ansteuerungen erlaubt und einen geringeren Energieverbrauch ermöglicht. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuereinrichtung ausgebil¬ det, mittels digitaler Signale die Phasenschiebereinrichtungen zu steuern. Vorteil hier¬ von ist, dass auf besonders einfache Weise die Phasenschiebereinrichtungen mittels der Steuereinrichtung angesteuert werden können. According to a further advantageous embodiment one or more optical Vorphasenschiebereinrichtungen are arranged, which are arranged in the beam path in front of the Pha ¬ senschiebereinrichtungen and formed, a common phase shift be ¬ riding observed for at least two of the phase shifter means. The advantage of this is that less wiring is needed. Thus, the number of control lines can be reduced, which allows faster responses or drives and allows lower energy consumption. According to a further advantageous development, the control device is ausgebil ¬ det to control the phase shift means by means of digital signals. Advantage here ¬ of is that in a particularly simple manner, the phase shift means can be controlled by means of the control device.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zumindest eine Kompensations¬ einrichtung angeordnet, die ausgebildet ist, Intensitätsänderungen der elektro-mag- netischen Strahlung durch eine oder mehrere Phasenschiebereinrichtungen auszu¬ gleichen. Insbesondere kann pro Phasenschiebereinrichtung eine Kompensations¬ einrichtung angeordnet sein. Intensitätsänderungen der elektro-magnetischen Strah¬ lung sind unter anderem durch die Phasenschiebereinrichtung selbst bedingt. Mittels der Kompensationseinrichtung wird damit eine besonders zuverlässige Bereitstellung von elektro-magnetischer Strahlung mit entsprechender Phasenverschiebung ermög¬ licht. Beispielsweise müssen bei einer digitalen Steuerung der Phasenschieberein¬ richtungen lediglich zwei diskrete Intensitätswerte der elektro-magnetischen Strah¬ lung bei den jeweiligen Ausgängen der Phasenschiebereinrichtung kompensiert wer¬ den. Bei bekannten Phasenschiebervorrichtungen ist dies nur sehr aufwendig mög¬ lich, da nichtlineare Zusammenhänge zu beachten sind. According to a further advantageous development, a compensation device is arranged at least ¬ formed, changes in intensity of the electro-mag- netic radiation by one or more phase shifter means for For ¬ same. In particular, a compensation ¬ means may be arranged per phase shifter means. Changes in intensity of electromagnetic Strah ¬ development are inter alia due to the phase shift means itself. By means of the compensation device is thus a particularly reliable provision of electro-magnetic radiation with a corresponding phase shift made ¬ light. For example, only two discrete intensity values of the electro-magnetic Strah ¬ lung have compensated for the respective outputs of the phase shifter means ¬ the case of digital control of the phase shift means ¬ directions. In known phase shift devices, this is just very expensive mög ¬ Lich, since non-linear relationships are observed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Phasenschiebereinrich¬ tungen und/oder die vor Phasenschiebereinrichtungen ausgebildet, mittels einer Än¬ derung des Brechungsindex eine Phasenverschiebung bereitzustellen. Auf diese Weise kann besonders einfach die optische Weglänge anhand des Brechungsindex verändert und damit eine Phasenverschiebung bereitgestellt werden. According to a further advantageous development, the phase shift means Rich ¬ obligations and / or the formed before phase shifter means to provide a phase shift by means of a Än ¬ alteration of the refractive index. In this way, it is particularly easy to change the optical path length based on the refractive index and thus to provide a phase shift.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Phasenschiebereinrich¬ tungen und/oder Vorphasenschiebereinrichtungen in Form von elektrooptischen Pha¬ senschieberdioden, thermooptischen Phasenschiebern und/oder silizium-organisch hybriden Phasenschiebern ausgebildet. Damit wird eine hohe Flexibilität bei der Be¬ reitstellung einer gerichteten elektro-magnetischen Strahlung erreicht. According to a further advantageous embodiment, the Phasenschiebereinrich ¬ lines and / or Vorphasenschiebereinrichtungen in the form of electro-optical Pha ¬ senschieberdioden, thermo-optical phase shifters and / or silicon-organic hybrid phase shifters are formed. Thus a high flexibility is achieved in the loading ¬ woman on top of a directional electro-magnetic radiation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens stellen eine oder mehrere Vorphasenschiebereinrichtungen, welche im Strahlengang von der Licht¬ quelle zu den Emittern vor den Phasenschiebereinrichtungen angeordnet sind, für zumindest zwei der Phasenschiebereinrichtungen eine gemeinsame Phasenver¬ schiebung bereit. Vorteil hiervon ist, dass weniger Verdrahtungen benötigt werden und damit die Anzahl der Steuerleitungen reduziert werden kann, was in einer schnel¬ leren Reaktion bei der Ansteuerung der Phasenschieber und einem geringeren Ener¬ gieverbrauch resultiert. According to a further advantageous development of the method provide one or more Vorphasenschiebereinrichtungen which are arranged to the emitters from the phase-shifter means in the beam path from the light source ¬, for at least two of the phase shifter means a common Phasenver ¬ schiebung ready. The advantage of this is that fewer wirings are required, and thus the number of control lines can be reduced, resulting in a high ¬ sized reaction when controlling the phase shifter and a lower Ener ¬ sumption.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Steuerung der Phasen¬ schiebereinrichtungen und/oder der Vorphasenschiebereinrichtungen mittels digitaler Signale. Damit ist eine besonders einfache Steuerung der Phasenschiebereinrichtun¬ gen und/oder der Vorphasenschiebereinrichtungen möglich. According to a further advantageous embodiment, the control of the phase ¬ shifters and / or the pre-phase shifters by means of digital signals. For a particularly simple control of the Phasenschiebereinrichtun ¬ conditions and / or the Vorphasenschiebereinrichtungen is possible.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unter¬ ansprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung an¬ hand der Zeichnungen. Further important features and advantages of the invention will be apparent from the dependent claims ¬, from the drawings, and from Related to figure description ¬ hand of the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläu¬ ternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It will be appreciated that the hereinbefore identified and the hereinafter still to be erläu ¬ ternden features are used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without leaving the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeich¬ nungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Preferred embodiments and embodiments of the invention are illustrated in the drawing ¬ calculations and are explained in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components or elements.
Kurze Beschreibu ng der Zeich nungen Brief description of the drawings
In schematischer Form zeigt In schematic form shows
Figur 1 eine bereits bekannte Sendevorrichtung; Figure 1 is an already known transmitting device;
Figur 2 eine Sendevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Figur 3 eine Sendevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und FIG. 2 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention; FIG. 3 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention; and
Figur 4 eine Sendevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention.
Ausführu ngsformen der Erfindu ng Embodiments of the invention
Figur 1 zeigt eine bereits bekannte Sendevorrichtung. FIG. 1 shows an already known transmitting device.
Die Sendevorrichtung 1 umfasst dabei einen Laser 2, der als Lichtquelle dient und dessen Licht über Strahlteiler 3 und Wellenleiter 4 jeweils Phasenschiebern 5 zuge¬ führt wird, die dann eine Phasenverschiebung bereitstellen. Nach Durchgang durch die Phasenschieber 5 wird das phasenverschobene Licht jeweiligen Emittern 6 zur Verfügung gestellt, die dann das Licht entsprechend der Phasenverschiebung ab¬ strahlen, sodass sich - wie in Figur 1 gezeigt - eine gerichtete Wellenfront 10 ergibt. Die Ansteuerung der Phasenschieber 5 erfolgt dabei über ein analoges Signal, bei¬ spielsweise über ein Spannungs- oder ein Stromsignal, um einen Brechungsindex innerhalb eines Wellenleiters des jeweiligen Phasenschiebers gemäß der folgenden Formel zu modulieren
Figure imgf000008_0001
wobei f0 die Phasenverschiebung am Beginn des optischen Wellenleiters darstellt, fi die Phasenverschiebung nach Durchgang durch den optischen Wellenleiter des Phasenschiebers, l die Wellenlänge des optischen Strahls, neff den Brechungsindex des Wellenleitermaterials, Aneff die Änderung des Brechungsindex aufgrund der Mo¬ dulation sowie L die (mechanische) Länge des Wellenleiters darstellt. Mit ansteigen¬ der Gleichspannung kann so beispielsweise die Phasenverschiebung vermindert werden.
The transmitting device 1 in this case comprises a laser 2 serving as a light source and the light on the beam splitter 3 and 4 each waveguide phase shifters 5 supplied ¬ leads will then provide a phase shift. After passing through the phase shifters 5, the phase-shifted light is provided to respective emitters 6, which then emit the light corresponding to the phase shift from ¬, so that - as shown in Figure 1 - a directed wavefront resulting 10th The control of the phase shifter 5 is via an analog signal, wherein ¬ play, via a voltage or a current signal to modulate a refractive index within a waveguide of each phase shifter according to the following formula
Figure imgf000008_0001
where f 0 represents the phase shift at the beginning of the optical waveguide, fi the phase shift after passing through the optical waveguide of the phase shifter, l is the wavelength of the optical beam, n eff is the refractive index of the waveguide material, the refractive index due to the Mo ¬ dulation An eff the change, and L represents the (mechanical) length of the waveguide. With rise ¬ the DC voltage, the phase shift may for example, be reduced.
Figur 2 zeigt eine Sendevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 2 zeigt im Wesentlichen eine Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 1. Im Unter¬ schied zur Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 1 ist bei der Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 2 eine Steuereinrichtung 7 angeordnet, welche mittels digitalen Signalen, vor¬ zugsweise mit einem 2-Niveau Signal mit einem Nullwert, beispielsweise ein entspre¬ chendes Spannungs- oder Stromsignal als erstes Niveau und einem zweiten Niveau mit einem von dem Nullwert unterschiedlichen Wert, beispielsweise in Form eines weiteren Spannungs- oder Stromsignals steuert. Vorzugsweise wird für das von Null verschiedene Signal ein Wert verwendet, der durch bekannte logische Schaltkreise benutzt wird. FIG. 2 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention. Figure 2 shows substantially a transmitting device 1 according to figure 1. In the ¬ difference to the transmitting apparatus 1 of Figure 1 is in the transmission device 1 according to FIG 2, a control device 7 arranged, which by means of digital signals, before ¬ preferably with a 2-level signal a zero value, for example a corre sponding ¬ voltage or current signal as the first level and a second level with a different value from the zero value, for example in the form of another voltage or current signal controls. Preferably, a value different from zero is used, which value is used by known logic circuits.
Die hier optisch ausgebildeten Phasenschieber 5 sind weiter in zwei oder mehr opti¬ sche Phasenschieberblöcke 5a, 5b, ... unterteilt, sodass deren optische Länge in Zweierpotenzen zu- oder abschaltbar ist. In Figur 2 sind die einzelnen Phasenschie¬ ber 5 in vier Phasenschieberblöcke 5a, 5b, 5c, 5b unterteilt, die jeweils getrennt durch die Steuereinrichtung 7 ansteuerbar sind. Diese stellen optische Weglängen von 1L, 2L, 4L und 8L bereit, wobei L die optische (Grund) Weg- oder Pfadlänge darstellt. Die Anzahl der Steuerleitungen für eine Anzahl M von Emittern ergibt sich dann durch die Formel The optically formed phase shifter 5 are further divided into two or more opti ¬ cal phase shifter blocks 5a, 5b, ..., so that their optical length in powers of two or can be switched off. In Figure 2, the individual phase shift ¬ about 5 are divided into four phase shifter blocks 5a, 5b, 5c, 5b divided, which are controllable by the control device 7 separately. These provide optical path lengths of 1L, 2L, 4L and 8L, where L represents the optical (ground) path or path length. The number of control lines for a number M of emitters is then given by the formula
M = 2N, wobei N die Anzahl der Bits, in Bezug auf die Diskretisierung der Phasenverschie¬ bung darstellt. M = 2 N, where N is the number of bits with respect to the discretization represents the phase shifters ¬ bung.
Durch die digitale Steuerung werden demnach Steuerleitungen für jedes Bit in jedem Phasenschieber benötigt, sodass die Gesamtanzahl der Steuerleitungen sich aus der Formel The digital control therefore requires control lines for each bit in each phase shifter, so that the total number of control lines is given by the formula
L = M x N = M x ld(M), ergibt: als Beispiel seien hier 16 Emitter gemäß Figur, also M=16 genannt, sodass insgesamt 64 Steuerleitungen benötigt werden. Die Steuerleitungen sind in den Figu¬ ren 2-4 lediglich schematisch und nicht in ihrer vollen Anzahl dargestellt. In der Figur 2 ist weiter eine Kompensationseinrichtung 8 angeordnet, die eine ge¬ wöhnlich nicht gewünschte Intensitätsänderung für eine entsprechende Phasenschie¬ bereinheit ausgleicht. Durch die digitale Ansteuerung im Gegensatz zu analogen An¬ steuerung kann die Kompensationseinrichtung das jeweilige Signal besonders ein¬ fach ausgleichen bzw. kompensieren. Mittels der jeweiligen Phasenverschiebung durch die Phasenschiebereinrichtungen 5 wird dann eine ebene Welle 10 erzeugt, welche unter einem bestimmten Winkel von der Sendevorrichtung 1 abgestrahlt wird. L = M × N = M × ld (M), yields: As an example, here are 16 emitters according to FIG., That is to say M = 16, so that a total of 64 control lines are required. The control lines are shown in FIGSu ren 2-4 only schematically and not in their full number. In the figure 2, a compensation device 8 is further arranged, which compensates for a ge ¬ usually not desired intensity change for a corresponding Phasenschie ¬ bereinheit. By the digital control, in contrast to analog An ¬ control the compensation device can be particularly a ¬ repeatedly compensate for the respective signal offset respectively. By means of the respective phase shift by the phase shifters 5, a plane wave 10 is then generated, which is radiated by the transmitting device 1 at a certain angle.
Figur 3 zeigt eine Sendevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 3 shows a transmitting device according to an embodiment of the present invention.
In Figur 3 ist im Wesentlichen eine Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 2 gezeigt. Im Unterschied zur Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 2 sind nun bei der Sendevorrich¬ tung 1 gemäß Figur 3 16 Ermittler 6 gezeigt, zusammen mit 16 Phasenschieberein¬ richtungen 5, die jeweils vier Phasenschiebereinheiten 5a, 5b, 5c, 5d aufweisen. Zwar ist damit die Anzahl der Steuerleitungen mit 64 hoch, jedoch wäre bei einer bereits bekannten Phasenschiebereinrichtung dieselbe Anzahl von Steuerleitungen notwen¬ dig, um einen Digital-Analog-Wandler mittels eines analogen Signals anzuschließen, der dieselben diskreten Phasenverschiebungen bereitstellen kann. In FIG. 3, essentially a transmitting device 1 according to FIG. 2 is shown. In contrast to the transmitting device 1 according to FIG. 2, sixteen detectors 6 are now shown in the transmitting device 1 according to FIG. 3, together with 16 phase shifting devices 5, each having four phase shifting units 5 a, 5 b, 5 c, 5 d. Although thus the number of control lines 64 is high, but the same number of control lines would be notwen ¬ dig in an already known phase shift means to connect a digital-to-analog converter by means of an analog signal, which can provide the same discrete phase shifts.
Figur 4 zeigt eine Sendevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 4 shows a transmission device according to an embodiment of the present invention.
In Figur 4 ist im Wesentlichen eine Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 3 gezeigt. Im Unterschied zur Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 3 sind bei der Sendevorrichtung 1 gemäß Figur 4 nun im optischen Pfad vor den jeweiligen Phasenschiebereinrichtun¬ gen 5 vier Vorphasenschiebereinrichtungen 5' angeordnet, die jeweils für eine Gruppe von Phasenschiebereinrichtungen 5 eine gemeinsame Phasenverschiebung bereitstellen, genauer sind in Figur 4 jeweils vier Phasenschiebereinrichtungen 5 mit einer gemeinsamen Vorphasenverschiebung 5‘ verbunden, die für die jeweils zusam¬ mengefassten Phasenschiebereinrichtungen 5 eine jeweilige Vorphasenverschie¬ bung bzw. gemeinsame Phasenverschiebung von 0, +4L, +8L und +12 L entspre¬ chend bereitstellen. Hierbei ergeben sich dann Wellen 10a, 10b, 10c, lOd, die zum einen von den jeweiligen Emittern 6 abgestrahlt werden, zum anderen jeweils eine gleiche Teilwelle 10a, 10b, 10c, lOd bilden. Aufgrund der jeweiligen Vorphasenver¬ schiebung bilden diese dann eine gemeinsame ebene Wellenfront 10, die unter einem bestimmten Winkel von der Sendevorrichtung abgestrahlt wird. Zur Ansteuerung der Vorphasenschiebereinrichtungen 5' sind die jeweiligen Vorphasenschiebereinrichtun¬ gen 5' mit der Steuereinrichtung 7 verbunden. Die Vorphasenschiebereinrichtungen 5' weisen dabei im Wesentlichen den gleichen diskreten Aufbau wie die Phasenschie¬ bereinrichtungen 5 auf. In Figur 4 stellen diese jeweils zwei Phasenschieberblöcke 5'a, 5'b zur Phasenverschiebung bereit und diese sind jeweils getrennt durch die Steuereinrichtung 7 ansteuerbar. FIG. 4 essentially shows a transmitting device 1 according to FIG. In contrast to the transmitting device 1 according to FIG. 3, in the transmitting device 1 according to FIG. 4, four pre-phase shifters 5 'are arranged in the optical path in front of the respective phase shifter devices 5, each providing a common phase shift for a group of phase shifters 5; 4 four phase shifter means 5 connected to a common Vorphasenverschiebung 5 ', which provide entspre ¬ accordingly a respective Vorphasenverschie ¬ bung or common phase shift of 0, + 4L + 8L and +12 L for each case together ¬ quantitative summarized phase shifter means. 5 In this case, then waves 10a, 10b, 10c, 10d, which are emitted on the one hand by the respective emitters 6, on the other hand one each form the same partial wave 10a, 10b, 10c, 10d. Due to the respective Vorphasenver ¬ shift this then form a common planar wavefront 10, which is emitted at a certain angle from the transmitting device. For controlling the pre-phase shifters 5 ', the respective pre-phase shifter devices 5' are connected to the control device 7. The Vorphasenschiebereinrichtungen 5 'in this case have substantially the same construction as the discrete phase shift ¬ prepared directions 5 on. In FIG. 4, these each provide two phase shifter blocks 5'a, 5'b for phase shifting, and these are each controlled separately by the control device 7.
Mit anderen Worten wird hier die Phasenschieberanordnung in eine Unteranordnung von kleineren Phasenschiebereinheiten unterteilt und eine Vorphasenschieberein¬ richtung ermöglicht dann die Ausbildung einer gemeinsamen Wellenfront 10 mit den jeweils abgestrahlten Teilwellen 10a, 10b, 10c, lOd. Für jeden bereitgestellten Ablen¬ kungswinkel der gesamten Phasenschieberanordnung weist die planare Wellenfront 10 am Ausgang der Emitter 6 einen konstanten Ablenkungswinkelgradienten auf. So¬ mit stellen die Phasenschiebereinrichtungen 5 jeweils im Wesentlichen den gleichen Winkelablenkungsgradienten bereit und die Vorphasenschiebereinrichtungen 5', die im optischen Pfad vor den Phasenschiebereinrichtungen 5 angeordnet sind, stellen eine zusätzliche Phasenverschiebung bereit. Da die jeweiligen Phasenschieberein¬ richtungen 5 jeweils gleich angesteuert werden können, kann die Anzahl der Steuer¬ leitungen reduziert werden. Im Wesentlichen gilt dabei folgendes: In other words, the phase shifter arrangement is divided into a sub-assembly of smaller units here phase shifter and a Vorphasenschieberein ¬ direction then enables the formation of a common wave front 10 with the respective emitted sub-waves 10a, 10b, 10c, lOd. For each provided Ablen ¬ kung angle of the entire phase shifting device 10 has the planar wavefront at the output of the emitter 6 at a constant Ablenkungswinkelgradienten. Thus ¬ with filters the phase shifter means 5 each essentially the same Winkelablenkungsgradienten ready and the Vorphasenschiebereinrichtungen 5 ', which are arranged in the optical path in front of the phase shifters 5, provide an additional phase shift. Since the respective Phasenschieberein ¬ directions 5 can be controlled the same, the number of control ¬ lines can be reduced. Essentially, the following applies:
M = 2N, wobei M die Anzahl der Ermittler 6 darstellt und N die Anzahl der Phasen-Bits. Führt man nun die Bandbreite T für jede Phasenschiebereinrichtung ein, wobei T < M ist, kann die Gesamtanzahl der Phasen-Bits N in zwei Teile unterteilt werden: M = 2 N , where M is the number of investigators 6 and N is the number of phase bits. If we now introduce the bandwidth T for each phase shifter, where T <M, the total number of phase bits N can be divided into two parts:
N - Noffset + Ntile a) Noffset = Id5 (M/T) Anzahl an Bits, die zur Programmierung des sogenannten Pha¬ senschiebereinrichtung-Offsets genutzt werden b) Ntiie = Id (T) Anzahl an Bits, die zur Programmierung des Phasenschieberein¬ richtungsmusters genutzt werden N - nOffset NTILE + a) = Id nOffset 5 (M / T) number of bits, which are used for programming the so-called Pha ¬ senschiebereinrichtung offsets b) Ntiie = Id (t) number of bits that are used to program the phase shifter means ¬ directivity pattern
Mit Bezug auf die Gesamtanzahl der Steuerleitungen gilt: With respect to the total number of control lines:
L = Loffset + Ltile a) Loffset = (M/T)* Noffset = (M/T)*ld(M/T) L = Loffset + Ltile a) Loffset = (M / T) * Noffset = (M / T) * ld (M / T)
b) Ltile = T* Ntiie = T*ld(T) als Beispiel seien M=16 Emitter 6 vorgesehen, wobei die Bandbreite der Phasen¬ schiebereinrichtungen T=4 gewählt wird. Damit ist Noffset = Id (16/4) = 2, Ntiie = Id (4) = 2. b) Ltile = T * Ntiie = T * ld (T) M = 16 emitter 6 are provided as an example, the bandwidth of the phase ¬ shifters T = 4 is selected. Noffset = Id (16/4) = 2, Ntiie = Id (4) = 2.
Loffset = (16/4)*2 = 8, Ltiie = 4*2 = 8, damit L = 8 + 8 = 16 Steuerleitungen Loffset = (16/4) * 2 = 8, Ltiie = 4 * 2 = 8, so L = 8 + 8 = 16 control lines
Verglichen mit den Steuerleitungen gemäß Beispiel zu Figur 2 ist der Steuerleitungs¬ aufwand lediglich 25 %. Compared to the control lines in accordance with Example to Figure 2, the control line is only 25% ¬ expense.
Die Ausführungsform der Figur 4 ermöglicht damit eine Reduktion der Anzahl der Steuerleitungen bei gleicher Funktionalität und dementsprechend wird der Energie¬ verbrauch gesenkt und die Reaktionszeit erhöht. The embodiment of Figure 4 thus allows a reduction in the number of control lines with the same functionality and accordingly the energy ¬ consumption is reduced and increases the reaction time.
Als weiteres Beispiel sei hier Folgendes genannt: As another example, here are the following:
Anzahl der Emitter 6: M = 4096 Number of emitters 6: M = 4096
Anzahl der Phasenverschiebungen = 4096, d.h. die Anzahl der erforderlichen Bits für jede Phasenschiebereinrichtung ist N = 12.  Number of phase shifts = 4096, i. the number of bits required for each phase shifter is N = 12.
- Bei der bekannten analogen Anordnung wird ein Digital- Analog- Konverter mit 12 bit benötigt.  - In the known analog arrangement, a digital-to-analog converter with 12 bit is needed.
- Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist die Anzahl der benötigten Steuer¬ leitungen M*N = 49152. - In the embodiment of Figure 2 is the number of required control lines ¬ M * N = 49,152th
Bei der Ausführungsform der Figur 4 mit T = 64, d.h. 64 Phasenschiebereinrichtungen mit jeweils 64 Emittern gilt dann: -» N = N offset + Ntiie = Id (4096/64) + Id (64) = 6 + 6 = 12 bits In the embodiment of FIG. 4 with T = 64, ie 64 phase shift devices with 64 emitters in each case, the following applies: - »N = N offset + Ntiie = Id (4096/64) + Id (64) = 6 + 6 = 12 bits
- L = ffset + ie = 64*6 + 64*6 = 768 Steuerleitungen Damit wird Reduktion der Anzahl der Steuerleitungen 1/T, d.h. hier auf ca. 1,56 % ermöglicht. L = ffset + ie = 64 * 6 + 64 * 6 = 768 control lines Thus, reduction of the number of control lines 1 / T, i. here about 1.56% possible.
Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zu mindest einen der folgenden Vorteile auf: In summary, at least one of the embodiments of the invention has at least one of the following advantages:
• Einfache Ansteuerung der Vorphasenschiebereinrichtungen und Phasen schiebereinrichtungen durch digitale Signale. • Easy control of the pre-phase shifters and phase shifters by digital signals.
• Geringerer Energieverbrauch.  • Lower energy consumption.
• Weniger Verdrahtungsaufwand.  • Less wiring effort.
· Zuverlässige Bereitstellung der Phasenverschiebung. Reliable provision of the phase shift.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele be schrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modi fizierbar. Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments be, it is not limited thereto, but modi fizierbar in a variety of ways.

Claims

A n s p r ü c h e Claims
1. Vorrichtung zur Bereitstellung einer Phasenverschiebung einer elektro-magne- tische Strahlung für ein Phasenarray oder dergleichen, umfassend 1. A device for providing a phase shift of an electro-magnetic radiation for a phase array or the like, comprising
mehrere Phasenschiebereinrichtungen (5) und eine Steuereinrichtung (7), die mit den Phasenschiebereinrichtungen (5) zur Steuerung deren Phasenverschiebung verbun¬ den ist, und wobei die jeweiligen Phasenschiebereinrichtungen (5) jeweils zumindest zwei Phasenschiebereinheiten (5a, 5b) aufweist, die ausgebildet sind, jeweils unter¬ schiedliche optische Weglängen für die elektro-magnetische Strahlung bereitzustel¬ len und wobei mittels der Steuereinrichtung (7) jede Phasenschiebereinheit (5a, 5b) steuerbar ist. a plurality of phase shifters (5) and a control device (7) ¬ is connected to the phase shifting means (5) for controlling the phase shift-jointed, and wherein the respective phase-shifting means (5) (5a, 5b) each having at least two phase shifter units formed , in each case ¬ different optical path lengths for the electromagnetic radiation bereitzustel ¬ len and wherein by means of the control device (7) each phase shifter unit (5a, 5b) is controllable.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die jeweiligen Phasenschiebereinrich¬ tungen (5) ausgebildet sind, optische Weglängen in Zweier- Potenzen mittels der Pha- senschiebeeinrichtungen (5a, 5b) bereitzustellen. 2. Device according to claim 1, wherein the respective Phasenschiebereinrich ¬ lines (5) are designed to provide optical path lengths in two powers by means of the phase shift devices (5a, 5b).
3. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-2, wobei ein oder mehrere opti¬ sche Vorphasenschiebereinrichtungen (5‘) angeordnet sind, welche im Strahlengang vor den Phasenschiebereinrichtungen (5) angeordnet sind und die ausgebildet sind, für zumindest zwei der Phasenschiebereinrichtungen (5) eine gemeinsame Phasen¬ verschiebung bereitzustellen. 3. Device according to one of claims 1-2, wherein one or more opti ¬ cal Vorphasenschiebereinrichtungen (5 ') are arranged, which are arranged in the beam path in front of the phase shifter means (5) and which are formed for at least two of the phase shifter means (5). provide a common phase shift ¬.
4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Steuereinrichtung (7) ausgebildet ist, mittels digitaler Signale die Phasenschiebereinrichtungen (5) zu steu¬ ern. 4. Device according to one of claims 1-3, wherein the control device (7) is formed by means of digital signals, the phase shift means (5) to control ¬ ern.
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei zumindest eine Kompen¬ sationseinrichtung (8) angeordnet ist, die ausgebildet ist, Intensitätsänderungen der elektro-magnetischen Strahlung durch eine oder mehrere Phasenschiebereinrichtun¬ gen (5) auszugleichen. 5. Device according to one of claims 1-4, wherein at least one compen ¬ sationseinrichtung (8) is arranged, which is adapted to compensate for changes in intensity of the electromagnetic radiation by one or more Phasenschiebereinrichtun ¬ conditions (5).
6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Phasenschieberein¬ richtungen (5) und/oder Vorphasenschiebereinrichtungen (5‘) ausgebildet sind, mit¬ tels einer Änderung des Brechungsindex eine Phasenverschiebung bereitzustellen. 6. Device according to one of claims 1-5, wherein the Phasenschieberein ¬ directions (5) and / or Vorphasenschiebereinrichtungen (5 ') are formed to provide a phase shift ¬ means of a change in the refractive index.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei die Phasenschieberein¬ richtungen (5) und/oder Vorphasenschiebereinrichtungen (5‘) in Form von elektroop¬ tischen Phasenschieberdioden, thermooptischen Phasenschiebern und/oder silizi¬ umorganischen hybriden Phasenschiebern ausgebildet sind. 7. Device according to one of claims 1-6, wherein the Phasenschieberein ¬ directions (5) and / or Vorphasenschiebereinrichtungen (5 ') in the form of elektroop ¬ tisch phase shifter diodes, thermo-optical phase shifters and / or silizi ¬ organic hybrid phase shifters are formed.
8. Verfahren zur Bereitstellung einer Phasenverschiebung für ein Phasenarray oder dergleichen, wobei 8. A method for providing a phase shift for a phase array or the like, wherein
mittels einer Steuereinrichtung (7), die mit mehreren Phasenschiebereinrichtungen (5) zur Steuerung deren Phasenverschiebung verbunden ist, wobei die jeweiligen Phasenschiebereinrichtungen (5) mit zumindest zwei Phasenschiebereinheiten (5a, 5b) versehen werden, die jeweils unterschiedliche optische Weglängen bereitstellen jede Phasenschiebereinheit (5a, 5b) steuerbar ist. by means of a control device (7) which is connected to a plurality of phase shifters (5) for controlling their phase shift, wherein the respective phase shifters (5) are provided with at least two phase shifter units (5a, 5b) each providing different optical path lengths each phase shifter unit (5a , 5b) is controllable.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei eine oder mehrere Vorphasenschieber¬ einrichtungen (5‘), welche im Strahlengang vor den Phasenschiebereinrichtungen (5) angeordnet sind, für zumindest zwei der Phasenschiebereinrichtungen (5) eine ge¬ meinsame Phasenverschiebung bereitstellen. 9. The method of claim 8, wherein one or more Vorphasenschieber ¬ means (5 ') which are arranged in the beam path in front of the phase shifter means (5) provide, for at least two of the phase shifting means (5) has a ge ¬ my same phase shift.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Steuerung der Phasenschiebereinrichtungen (5) und/oder der Vorphasenschiebereinrichtungen (5‘) mittels digitaler Signale erfolgt. 10. The method according to any one of claims 8 or 9, wherein the control of the phase shifter means (5) and / or the pre-phase shifters (5 ') is effected by means of digital signals.
1 1. Sendevorrichtung (1) zur Aussendung elektro-magnetischer Strahlung (10) für eine Sensoranordnung oder dergleichen, umfassend 1 1. transmitting device (1) for emitting electro-magnetic radiation (10) for a sensor arrangement or the like, comprising
eine Lichtquelle (2) zur Bereitstellung von Licht zumindest einer Wellenlänge, mehrere Emitter (6) zur Abstrahlung des Lichts der Lichtquelle (2), a light source (2) for providing light of at least one wavelength, a plurality of emitters (6) for emitting the light of the light source (2),
und eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-7, deren Phasenschieberein¬ richtungen (5) einerseits mit der Lichtquelle (2), andererseits jeweils mit einem der Emitter (6) verbunden sind. and a device according to any one of claims 1-7, the Phasenschieberein ¬ directions (5) on the one hand with the light source (2), on the other hand in each case with one of the emitter (6) are connected.
12. M EMS-Sensoranordnung mit einer Sendevorrichtung gemäß einem der An¬ spruch 11. 12. M EMS sensor arrangement with a transmitting device according to one of the ¬ claim 11th
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