超紧和宽带纳米集成光学相位阵列
Zhicheng Wang1,2, Junbo Feng3, Haitang Li4
1College of Artificial Intelligence, Southwest University, Chongqing 400715, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 28, 2023
概括
研究人员使用纳米反向设计开发了一种紧的光学相位阵列 (OPA) 束分裂方案. 这项创新大大减少了OPA的大小,使得大规模的芯片集成成为可能.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 纳米技术 纳米技术
- 集成光学 集成光学 集成光学
背景情况:
- 大规模的光学相位阵列 (OPA) 对于先进的光学系统至关重要.
- 目前的集成OPA受束梁分割结构的大侧面尺寸限制.
研究的目的:
- 提出一个超紧的和宽带的OPA光束分割方案.
- 克服现有的光束分割结构的局限性,实现芯片内集成.
主要方法:
- 使用了纳米逆向设计方法.
- 采用阶段设计来优化T分支.
- 进行了三维有限差异时间域 (3D FDTD) 模拟.
主要成果:
- 实现了一个T分支,带宽为500 nm (1300-1800 nm) 和插入损失为-0.2 dB.
- 展示了一个1x16 OPA光束分割器,侧面尺寸仅为27.3μm.
- 在1370-1600nm范围内模拟了广泛的衍射角度范围 (0.6°-41.6°).
结论:
- 拟议的级联T分支配置提供了高可扩展性和宽度保存.
- 该方案显著减少了OPA的侧面尺寸,从而实现了大规模的芯片内集成.
- 开发的OPA光束分裂器是未来集成光子系统的一个有希望的解决方案.
