在芯片上集成了光学相位阵列的超表面双重元件,并增强了光束转向
Zhizhang Wang1, Jitao Ji1, Xin Ye1
1College of Engineering and Applied Sciences, National Laboratory of Solid State Microstructure, Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Manipulation, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials, Nanjing University, Nanjing, 210093, China.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
研究人员开发了一种芯片上的超表面双重器,以增强光相阵列 (OPA) 的视野 (FOV). 这种小型化策略显著提高了固态OPA技术的光束转向能力.
科学领域:
- 光子学和光学工程 光子学和光学工程
- 超材料和纳米光子学
- 集成光学和光子学集成光学和光子学.
背景情况:
- 光学相位阵列 (OPA) 对于光束转向至关重要,但受到狭窄的视野 (FOV) 的限制.
- 现有的FOV放大方法往往缺乏小型化和集成能力,阻碍了实际应用.
- 固态OPA技术需要紧的解决方案,以扩大光束转向角度.
研究的目的:
- 提出和演示一个小型化的芯片上策略,用于扩大光相阵列 (OPA) 中的视野 (FOV).
- 为了整合一个超表面双重机与一个端口选择的OPA,以增强角度放大.
- 为集成光子设备中广角光束方向提供可行的方法.
主要方法:
- 设计和制造了一种芯片上的金属表面双重体,由凸和凸的金属镜片组成,具有二次相位分布.
- 通过层次制造工艺精确地将超表面双重体集成到光学相位阵列 (OPA) 芯片上.
- 在OPA制造中使用了Lithium Niobate on Insulator (LNOI) 平台.
主要成果:
- 在水平方向实现了1.54倍的视野 (FOV) 放大.
- 对于高层-双层集成OPA的工作效率超过41%.
- 成功实施了一个紧的芯片上解决方案,用于角度放大.
结论:
- 拟议的超表面双重提供了一种可行的方法,可以显著扩大光学相位阵列 (OPA) 的FOV.
- 这种综合方法为开发用于广角光束转向的先进多层超表面设备提供了一个强大的平台.
- 对于下一代光子系统来说,LNOI平台能够实现精确的集成.
