概括
本研究介绍了一种无周期光学相位阵列 (OPA),在化--绝缘体上使用双层格子. 该OPA实现了广的视野和高侧叶抑制,使得精确的距离测量.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 光学工程是指光学工程.
- 集成光学 集成光学 集成光学
背景情况:
- 无周期光学相位阵列 (OPA) 对于光束方向应用至关重要.
- 开发具有广视野和高侧叶抑制的OPA仍然是一个挑战.
- 化在绝缘体上的 (SiN-on-SOI) 平台为集成光子设备提供了优势.
研究的目的:
- 介绍一个新的无周期光学相位阵列 (OPA) 设计.
- 为了提高集成和性能,利用双层排放格.
- 为了证明OPA在光束方向和距离测量方面的能力.
主要方法:
- 使用粒子群优化设计和优化双层排放格子.
- 在SiN-on-SOI平台上制造OPA.
- 对OPA视野 (FOV) 和侧叶抑制比率 (SLSR) 的实验性表征.
- 将OPA集成到频率调制连续波 (FMCW) 系统中,用于测距.
主要成果:
- 实现了150° × 16°的宽FOV,分歧角度为0.022° × 0.060°.
- 证明SLSR的最佳值为10.3dB,FOV的最低SLSR为3.7dB.
- 在FMCW系统中使用OPA成功执行了高达40米的距离测量.
- 实验结果与模拟预测非常相匹配.
结论:
- 双层格子方法可用于OPA集成,具有较大的工艺容忍度.
- 拟议的非周期性OPA实现了卓越的FOV和SLSR性能.
- OPA是先进光学传感和距离系统的可行组件.
