纳米光子波导芯片到世界的光束扫描

科学领域:

• 光子学和集成光学技术.
• 纳米技术 纳米技术
• 量子信息科学 量子信息科学

背景情况:

• 当前的光束扫描技术面临着可扩展性和光束质量之间的权衡.
• 光子集成电路上的衍射光学提供了可扩展性,但其模式质量不佳.
• 微机械扫描仪提供高质量的光束,但缺乏可扩展的集成.

研究的目的:

• 为了克服当前光束扫描技术的局限性.
• 开发一个可扩展的,高性能光子接口,用于芯片到世界的应用.
• 为了实现光学测距,显示,通信,计算和量子信息科学的进步.

主要方法:

• 一个光子滑雪跳跃的开发:纳米级的波导集成在一个压电悬臂上.
• 使用体积互补金属氧化物半导体 (CMOS) 造厂制造.
• 展示了外平面卷曲,衍射有限光束的发射,以及高Q的机械共振.

主要成果:

• 光子滑雪跳跃在0.1mm2以下的足迹中实现了可扩展的二维光束扫描.
• 经过足迹调整的现场率为68.6M点/秒/mm2,超过MEMS镜子的50倍以上.
• 启用全彩图像/视频投影和单光子初始化/读取.
• 64个滑雪跳跃阵列的统一性显示了千赫兹速率的千兆点分辨率的潜力.

结论:

• 光子滑雪跳跃为2D光束扫描提供了一个可扩展的解决方案,克服了现有的权衡.
• 这项技术使集成光子处理器和自由空间世界之间实现无光学管道.
• 为各种科学技术领域的高分辨率,高速光学系统铺平了道路.