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송수신 광위상배열 기반의 3차원 영상 라이다 센서를 구성하는 소자 시스템에 포함되는 송수신 광전소자부에 있어서, 기판 상 혹은 칩 상에 구현되어 레이저의 송신 광신호를 송출하는 광원;상기 송신 광신호에 의해 광학 안테나로부터 수신되는 수신 광신호와 송신 광신호 일부의 기준 광신호를 추출하여 혼합하는 방향성 결합기; 및상기 방향성 결합기로부터 공급된 혼합 광신호를 전기 신호로 변환하고, 중간주파수 정보를 출력하는 광검출기를 포함하는 송수신 광전소자부
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제1항에 있어서,상기 광원은상기 기판 상에 저 굴절률 상하부 클래드층 및 고 굴절률 도파로층을 포함하는 집적광학칩상에 구현되며, 주파수 변조가 가능한 것을 특징으로 하는, 송수신 광전소자부
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제2항에 있어서,상기 광원은주파수 변조된 레이저빔의 상기 송신 광신호를 발생하여 광도파로를 통해 출력하며,상기 출력되는 송신 광신호 중 일부의 상기 기준 광신호는 상기 방향성 결합기를 통해 결합되고, 나머지 송신 광신호는 송수신 광위상배열부로 도파되는 것을 특징으로 하는, 송수신 광전소자부
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제3항에 있어서,상기 방향성 결합기는상기 기준 광신호와 상기 광학 안테나로부터 수신되는 상기 수신 광신호 중 일부의 수신 광신호를 결합하여 주파수 차에 해당하는 상기 중간주파수 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 송수신 광전소자부
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제4항에 있어서,상기 광검출기는상기 중간주파수 정보를 출력하며, 상기 소자 시스템은상기 중간 주파수 정보를 통해 직접적으로 대상과의 거리 정보를 획득하여 상기 거리 정보를 포함하는 3차원 영상을 제공하는, 송수신 광전소자부
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송수신 광위상배열 기반의 3차원 영상 라이다 센서를 구성하는 소자 시스템에 있어서,광원 및 광학 안테나를 통해 송신되는 송신 광신호 일부의 기준 광신호와 상기 송신 광신호에 의해 수신되는 수신 광신호를 혼합하여 중간주파수 정보를 출력하는 송수신 광전소자부; 및상기 광원 또는 상기 광학 안테나로부터 수신되는 동위상 광모드를 N 채널 규모로 분기 및 결합하며, 송신 동작 또는 수신 동작에 따른 광모드의 위상을 제어하여 위상차 조건에 따라 처리하는 송수신 광위상배열부을 포함하는 소자 시스템
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제6항에 있어서,상기 송수신 광전소자부는기판 상 혹은 칩 상에 구현되어 레이저의 상기 송신 광신호를 송출하는 상기 광원;상기 송신 광신호에 의해 상기 광학 안테나로부터 수신되는 상기 수신 광신호와 상기 송신 광신호 일부의 기준 광신호를 추출하여 혼합하는 방향성 결합기; 및 상기 방향성 결합기로부터 공급된 혼합 광신호를 전기 신호로 변환하고, 중간주파수 정보를 출력하는 광검출기를 포함하는 소자 시스템
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제6항에 있어서,상기 송수신 광위상배열부는상기 광원 또는 상기 광학 안테나로부터 수신되는 상기 동위상 광모드를 보강 간섭 조건에서 N 채널 규모로 분기 및 결합하는 광분배기;송신 동작 또는 수신 동작에 따라 상기 광모드에 순차적인 위상차를 인가하거나, 상기 광모드들의 위상을 위상화하는 위상 제어기; 및상기 위상 제어기를 통해 각 채널의 상기 광모드를 위상차 조건에 따라 처리하는 광학 안테나 배열을 포함하는 소자 시스템
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제8항에 있어서,상기 위상 제어기는송신 동작 시, 상기 광학 안테나에서 특정 방향으로 상기 송신 광신호를 방사하기 위해 상기 광분배기로부터 분기된 N 채널 동위상 광모드에 순차적인 위상차를 인가하는, 소자 시스템
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제9항에 있어서,상기 위상 제어기는수신 동작 시, 상기 광학 안테나를 통해 특정 방향에서 수신되어 각 채널에서의 순차적 위상차를 나타내는 상기 광모드의 위상을 동위상화하는, 소자 시스템
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제10항에 있어서,상기 광학 안테나 배열은상기 위상 제어기를 통과하여 순차적 위상차를 나타내는 각 채널의 상기 광모드를 자유공간 상에 방사하여 위상차 조건에 따라 특정 방향으로 지향시키거나, 특정 방향으로부터 입사되는 상기 수신 광신호를 수광하여 각 채널에서 순차적 위상차를 가지도록 제공하는 것을 특징으로 하는, 소자 시스템
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제8항에 있어서,상기 광학 안테나 배열은배열 종 방향 크기 증가에 유리한 나노홀 - 체인 안테나 구조를 나타내는, 소자 시스템
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제12항에 있어서,상기 광학 안테나 배열은복수의 홀(hole)을 나타내는 공동 구조로 형성되어 복수의 채널들 간의 간격을 최소화하여 넓은 횡방향 광시야각을 제공하는, 소자 시스템
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제13항에 있어서,상기 광학 안테나 배열은상기 복수의 채널들 간의 간섭 최소화를 통해 종 방향의 안테나 구경을 확대하는 것을 특징으로 하는, 소자 시스템
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송수신 광위상배열 기반의 3차원 영상 라이다 센서를 구성하는 소자 시스템에 있어서,기판 상 혹은 칩 상에 구현되어 레이저의 송신 광신호를 송출하는 광원;상기 송신 광신호에 의해 광학 안테나로부터 수신되는 수신 광신호와 송신 광신호 일부의 기준 광신호를 추출하여 혼합하는 방향성 결합기;상기 방향성 결합기로부터 공급된 혼합 광신호를 전기 신호로 변환하고, 중간주파수 정보를 출력하는 광검출기; 상기 광원 또는 상기 광학 안테나로부터 수신되는 상기 동위상 광모드를 보강 간섭 조건에서 N 채널 규모로 분기 및 결합하는 광분배기;송신 동작 또는 수신 동작에 따라 상기 광모드에 순차적인 위상차를 인가하거나, 상기 광모드들의 위상을 위상화하는 위상 제어기; 및상기 위상 제어기를 통해 각 채널의 상기 광모드를 위상차 조건에 따라 처리하는 광학 안테나 배열을 포함하는 소자 시스템
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제15항에 있어서,상기 위상 제어기는송신 동작 시, 상기 광학 안테나에서 특정 방향으로 상기 송신 광신호를 방사하기 위해 상기 광분배기로부터 분기된 N 채널 동위상 광모드에 순차적인 위상차를 인가하는, 소자 시스템
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제16항에 있어서,상기 위상 제어기는수신 동작 시, 상기 광학 안테나를 통해 특정 방향에서 수신되어 각 채널에서의 순차적 위상차를 나타내는 상기 광모드의 위상을 동위상화하는, 소자 시스템
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제17항에 있어서,상기 광학 안테나 배열은상기 위상 제어기를 통과하여 순차적 위상차를 나타내는 각 채널의 상기 광모드를 자유공간 상에 방사하여 위상차 조건에 따라 특정 방향으로 지향시키거나, 특정 방향으로부터 입사되는 상기 수신 광신호를 수광하여 각 채널에서 순차적 위상차를 가지도록 제공하는 것을 특징으로 하는, 소자 시스템
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제15항에 있어서,상기 광학 안테나 배열은배열 종 방향 크기 증가에 유리한 나노홀 - 체인 안테나 구조를 나타내는, 소자 시스템
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