Matriz óptica faseada de dos capas con paso efectivo de longitud de onda inferior para la dirección de haz sin...

Área de la Ciencia:

• Fotónica y Ingeniería Óptica.
• La óptica integrada es una óptica integrada.
• Dispositivos de semiconductores Dispositivos de semiconductores.

Sus antecedentes:

• Las matrices de fase óptica (OPA) son cruciales para las aplicaciones de dirección de haz.
• Los diseños tradicionales de OPA se enfrentan a desafíos con el crosstalk y ángulos de dirección limitados.
• La fotónica de silicio ofrece una plataforma escalable para dispositivos ópticos integrados.

Objetivo del estudio:

• Para presentar una nueva arquitectura OPA compacta de dos capas en una plataforma Si/SiO2.
• Para lograr un paso efectivo de longitud de onda inferior mientras se suprime el cruce entre guías de onda.
• Para permitir la dirección de la viga de lóbulo lateral bajo en ángulo amplio.

Principales métodos:

• Utilizó un diseño OPA de dos capas con guías de onda escalonadas verticalmente.
• Empleó simulaciones de modo propio de diferencia finita (FDE) para analizar el acoplamiento de guía de onda.
• Se utilizaron simulaciones de dominio temporal de diferencias finitas (FDTD) para la evaluación del rendimiento de la dirección del haz.

Principales resultados:

• Se ha demostrado un acoplamiento óptico insignificante entre guías de onda adyacentes.
• Se logró una supresión del lóbulo lateral por debajo de -17 dB.
• Confirmado un amplio rango de dirección que se acerca a 100° a través del ajuste de longitud de onda de 80 nm.

Conclusiones:

• La arquitectura OPA compacta propuesta suprime efectivamente las conversaciones cruzadas.
• Este diseño permite la dirección en ángulo ancho, bajo lateral del haz.
• La plataforma escalable de Si / SiO2 es adecuada para LiDAR, comunicación óptica en espacio libre y imágenes avanzadas.