可编程λ/2-pitch光学相位阵列的优化
Ankita Sharma1,2, John N Straguzzi1, Tianyuan Xue1,2
1Max Planck Institute of Microstructure Physics, Halle (Saale), Germany.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
我们开发了一种启发式优化方法,以改善光学相位阵列 (OPA) 中的单叶辐射. 这种技术可以纠正光学非理想性,提高光束质量,用于无别名的外平面发射应用.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 在光学相位阵列 (OPA) 中实现单叶辐射是具有挑战性的,因为发射器的距离密集,以及光学交叉声.
- 制造变化和波导间交叉声降低了OPA的性能,限制了它们的实际应用.
研究的目的:
- 提出和验证一个启发式优化方法用于OPAs中的振幅和相位控制.
- 为了减轻光学非理想性,并通过抑制侧叶实现单叶辐射.
主要方法:
- 启发性优化了光学集成电路中每个格子天线的振幅和相位.
- 采用1毫米长的网格,距离775纳米,可在1450-1650纳米波长范围内工作.
- 在广的视野 (FOV) 上评估了二维 (2D) 梁转向性能.
主要成果:
- 在127° × 47°的FOV范围内,实现了110° × 28°的广泛的2D光束转向范围.
- 显示了8.2dB的平均侧叶抑制,将34.5%的功率集中到主叶.
- 达到 14.5 dB 的侧叶抑制峰值,主叶的功率为 50%.
结论:
- 启发式优化方法有效地纠正了OPA中的光学非理想性.
- 这种方法可以实现无别名的外平面发射,适合先进的光子应用.
- 这种技术在密集的发射器阵列中显著提高了光束质量和功率度.


