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。這極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。器件封裝技術的成熟增強了OPA在惡劣環境下的適應性。多平臺光學相控陣分類

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。小型化光學相控陣器件OPA的指向精度極高，可達到微弧度量級。

自由空間型光學相控陣以液晶空間光調制器（LC-SLM）和MEMS微鏡陣列為是，其特點在于光信號在自由空間傳播，通過分立器件引入相位調制。液晶光學相控陣（LCOPA）是更為成熟的技術路線之一，它利用液晶分子的電控雙折射效應——在兩片透明導電玻璃之間填充向列相液晶，施加空間變化的電壓后，液晶分子主軸沿電場方向重新取向，導致尋常光與非尋常光的折射率差Δn隨電壓變化，從而對透射光束引入可編程的相位延遲Δφ = (2π/λ)·Δn·d，其中d為液晶層厚度。通過將電極制作成單獨尋址的條形陣列（典型寬度數微米至數十微米），即可在每個像素上單獨控制電壓，形成一維或二維相位分布。LCOPA的優勢明顯：驅動電壓低（通常≤10V）、功耗極小（毫瓦級）、制造成本相對低廉，且已實現數千至上萬個像素的大規模陣列，能夠產生復雜相位圖案。

另一個重要應用是光遺傳學——利用OPA在腦組織內產生多個單獨可控的光刺激光斑，能夠同時對不同神經元群體進行時空精確的光刺激，幫助解析神經環路功能。斯坦福大學團隊已將OPA器件植入小鼠腦部，實現了對皮層區域數十個位點的并行光刺激，時間精度達到微秒級。在光學相干層析成像（OCT）中，OPA可以替代傳統的機械參考臂掃描，實現更快速、更穩定的干涉信號采集，有望將OCT的成像幀率從數十幀/秒提升至數千幀/秒，從而對心臟、視網膜等動態***進行四維（3D+時間）成像。不過，生物醫學應用對波長（需用近紅外“生物窗口”）和安全性（激光功率受限）有特殊要求，OPA芯片的損耗和光功率預算必須謹慎設計，同時需通過生物相容性封裝確保長期植入的安全性。這一交叉領域雖仍處早期探索階段，但因其巨大的臨床轉化潛力，正吸引越來越多光學和生物醫學工程團隊的關注。該技術有望成為未來激光雷達系統的標準配置。

液晶的響應時間受限于分子轉動弛豫過程，通常在毫秒至數十毫秒量級，難以滿足高速掃描需求（如汽車雷達要求數十微秒級波束切換）；此外，液晶對偏振態敏感，需配合偏振片使用導致一半光能損失，且在高功率激光照射下可能發生光致分解或熱退偏效應。近年來的研究致力于開發鐵電液晶、雙頻液晶和聚合物穩定藍相液晶等新型材料，試圖將響應時間壓縮至亞毫秒甚至微秒級，同時提升損傷閾值。LCOPA已在星間激光通信終端、自適應光學和激光武器光束定向系統中獲得初步工程應用，但距離車規級固態激光雷達的嚴苛要求仍有差距，需結合混合驅動策略和預失真補償算法加以改善。光學相控陣為星間激光通信提供了快速建鏈手段。多平臺光學相控陣分類

OPA在深空探測中為遠距離光通信提供高增益光束。多平臺光學相控陣分類

國內洛微科技、一徑科技和力策科技等初創公司也相繼發布了自己的OPA芯片樣機。然而，OPA激光雷達仍面臨幾大產業化障礙：一是芯片制造良率低，尤其是大規模波導陣列的相位一致性難以保證，需每片單獨校準；二是激光光源耦合效率有限，且高功率激光注入芯片易引發非線性效應和熱應力；三是環境適應性——在-40℃~85℃車規溫度范圍內，硅材料的熱光系數變化會導致相位漂移，必須集成片上溫度傳感器和自適應補償回路。克服這些問題需要上下游產業鏈協同攻關，預計未來3~5年內，隨著工藝成熟和算法完善，OPA激光雷達將逐步走向量產。多平臺光學相控陣分類

深圳力策科技有限公司，成立于2013年，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。團隊以開發高性能激光雷達為目標，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同行業的實用化。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。在OPA技術領域積累多年，已獲得多項前沿成果。

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。團隊以開發高性能激光雷達為目標，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同行業的實用化。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。