在光通信领域使用PCSEL的Metasurface驱动的极化-分裂复杂化
Wen-Chien Miao1,2, Chia-Hsun Chang1,3, Fu-He Hsiao1,2
1Semiconductor Research Center, Hon Hai Research Institute, Taipei, 11492, Taiwan.
Discover nano
|December 7, 2023
概括
这项研究证明了使用元表面和光子晶体表面发射激光器 (PCSEL) 的紧的自由空间光通信. 这种方法可以实现极化分割复杂化,以提高传输能力和高效的设备对设备通信.
科学领域:
- 光子学和光学通信技术
- 超材料和纳米光子学
背景情况:
- 自由空间光通信提供高带宽和数据速率,但在传输效率,损失和系统大小方面面临挑战.
- 现有系统通常需要庞大的组件,限制小型化和部署灵活性.
研究的目的:
- 以证明使用元表面和光子晶体表面发射激光器 (PCSEL) 的循环偏振多重复多通道光通信的可行性.
- 为了实现适用于端到端和设备到设备应用的紧型,高容量的自由空间光通信系统.
主要方法:
- 利用超表面来操纵光线,将线性极化发射分裂为特定角度的左和右圆极化.
- 集成了一种光子晶体表面发射激光 (PCSEL) 光源,在940nm运行,在地表相互作用后保持低分歧角度.
- 采用极化分裂多重复合,由直角圆形极化状态启用.
主要成果:
- 通过清晰的眼睛图表证明了成功的1 Gbit/s数据传输,表明高信号完整性.
- 对于光源和调节偏光光,实现了超过500MHz的-3dB带宽.
- 展示了一种紧的系统设计,由于超薄的元表面,无需使用重的聚合器或光导.
结论:
- 超表面有效地提高光通信系统的传输能力,而不会降低PCSEL光源的性能.
- 将超表面与PCSEL集成为小型化,高效的光通信提供了一个有前途的途径.
- 未来的超表面设计进步有可能进一步扩大通道容量.
