哈佛大學Capasso小組則采用非晶硅納米柱陣列，通過熱光效應調控，展示了二維光束偏轉和聚焦功能。**表面OPA的比較大優點在于：① 陣元間距可做到遠小于半波長，徹底規避柵瓣；② 厚度只數百納米，與CMOS后端工藝兼容；③ 可同時調控多個光學自由度（相位、偏振、色散），實現多功能集成。但當前面臨的重要瓶頸是調諧效率低——大多數可調**表面的相位調制深度不足（通常<π），且損耗較大（尤其是金屬基**表面），同時，大規模動態**表面的驅動電路設計較為復雜，每個單元需單獨引線，在10×10陣列上已有困難。盡管如此，隨著相變材料（如GST、VO?）和二維材料（如石墨烯、TMDC）的發展，**表面OPA有望在未來五年內實現高效率、低功耗的動態調控，成為微型化OPA的新范式。該技術賦能自動駕駛，提升了環境感知的可靠性。硅光學相控陣小型化

集成光波導型光學相控陣是當前更受矚目的研究方向，其重要思想是在芯片上將分光網絡、移相器陣列和光柵發射器全部單片集成，形成緊湊、低功耗、可大規模生產的固態光束操控器件。絕緣體上硅（SOI）平臺因具有與CMOS工藝高度兼容、高折射率差（Δn≈2）、低傳輸損耗（約1~2 dB/cm）以及成熟的無源/有源器件庫等優勢，成為OPA芯片的主流基底。典型的硅基OPA結構包括：輸入波導將外部激光耦合至芯片，經1×N分束器（如多模干涉耦合器或星型耦合器）等功率分配至N條并行波導；每條波導中集成熱光移相器（TiN或W加熱器）或電光移相器（載流子注入/耗盡型PIN結），用以單獨調控相位；波導末端連接至光柵耦合器或端面發射天線，將導波模式輻射至自由空間。低功耗光學相控陣成品OPA可實現搜索、捕獲、跟蹤一體化的光束管理。

調頻連續波（FMCW）技術與光學相控陣（OPA）的結合，被公認為全固態光探測與測距（LiDAR）更有前景的技術路徑之一。傳統并行激光測距依賴數十甚至數百個單獨激光二極管陣列，較大地增加了成本和組裝難度。而微梳（Microcomb）只由單個激光器泵浦即可產生數十個單獨波長的通道，為并行感知提供了全新的光源方案。Nature Communications發表的一項突破性研究提出并實驗演示了硅基集成OPA與光學頻率微梳相結合的并行LiDAR系統。為實現符合瑞利判據的并行波長發射，研究團隊利用追趕單模區的寬波導結合連續域束縛態（BIC）效應，獲得了**長光柵天線陣列。單孤子梳產生多個不同波長的通道，與高性能集成OPA相結合，成功演示了基于FMCW方法的相干三維成像。這一成果為開發全固態、**高幀率相干LiDAR系統鋪平了道路，有望將激光雷達的成像幀率從當前的數十幀/秒提升至數千幀/秒級別。

傳統視距（LoS）光通信系統依賴笨重的透鏡，在存在障礙物的場景中面臨尺寸和靈活性的限制。吉林大學與鵬城實驗室的研究團隊頭次演示了采用硅基光學相控陣（OPA）收發器的全雙工視距光通信系統。該系統在120°的寬廣視場范圍內實現了全雙工通信。這一成果的關鍵創新在于將OPA同時用作發射和接收器件，實現了雙向光鏈路的芯片級集成。傳統光通信系統需要單獨的發射和接收光學路徑，而OPA收發器通過時分或波分復用方式在同一芯片上完成雙向通信。120°的寬視場覆蓋意味著即使在非視距（NLoS）條件下——例如光束經墻面反射后到達接收端——系統仍能維持通信鏈路。這較大拓展了室內光通信的應用場景，使OPA光通信從“點對點對準”走向“面覆蓋靈活接入”。該成果為下一代無線網絡中的高靈活度、高集成度光通信系統提供了全新的收發架構。激光雷達結合OPA后，成像幀率得到質的飛躍。

一維光束掃描（只水平或垂直方向）相對容易實現，而實用化的激光雷達和成像系統要求二維視場覆蓋（即同時具備方位角和俯仰角掃描能力）。目前實現二維掃描主要分為兩種技術路徑：其一是“一維相控+波長調諧”方案，即利用相位控制完成橫向（X方向）偏轉，同時利用光柵發射器的波長色散特性（衍射角隨波長變化）實現縱向（Y方向）偏轉。該方案只需一維相位陣列，配合可調諧激光器（如DFB激光器或外腔激光器）即可在二維平面內形成Lissajous掃描軌跡，系統簡潔，但受限于激光器的調諧范圍和速率，縱向掃描幀率通常較低且與橫向不同步，限制了實時成像性能。其無慣性特點使OPA特別適合跟蹤高機動飛行目標。微納平臺光學相控陣小型化

光學相控陣在微波光子學中用于實現光控波束形成網絡。硅光學相控陣小型化

面向星間激光鏈路的應用，OPA可大幅減輕衛星載荷的重量和功耗，因為傳統光學天線需要兩軸伺服機構（重達數公斤），而OPA芯片只重幾十克；歐洲航天局（ESA）已啟動“OPTIMA”項目，研究基于液晶OPA的星間相干光通信終端，目標實現10 Gbps的星地傳輸。需要指出的是，FSO受大氣湍流影響嚴重，會造成光束漂移和閃爍，OPA的快速波前校正能力恰好可以部分補償湍流引起的相位畸變，這一自適應光學功能在傳統機械系統中很難實現。因此，可以預見，光學相控陣將成為下一代天地一體化信息網絡的重要光交換節點。硅光學相控陣小型化

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深圳力策科技有限公司由多位光電子、半導體、計算機科學等專業博士創辦，面向服務機器人、工業自動化、智能汽車等領域提供商業化的導航、避障型激光雷達產品。團隊以開發**激光雷達為目標，以實現激光雷達芯片技術為愿景，致力于推動新型激光雷達在不**業的實用化。公司經營采用IDM模式，自建產線與實驗室推動激光雷達的規模量產與OPA芯片研發，目前在深圳與東莞松山湖均建立了研發基地與工廠。