基于介电超表面的紧凑可扩展偏振自相干接收机
光学
2023-06-02 v1 应用物理
摘要
采用基于直接检测的斯托克斯矢量接收机（SVR）的偏振自相干系统是一项有前景的技术，可同时满足短距光互连的成本与容量需求。然而，传统SVR需要大量光学元件以高速检测偏振态，导致接收机配置比当前的强度调制直接检测（IMDD）对应方案复杂得多。在此，我们展示了一种基于薄介电超表面和光电探测器阵列（PDA）的简易紧凑偏振自相干接收机。利用在紧凑石英上硅芯片上制备的单个1.05-m厚超表面器件，我们实现了所有必要无源元件的功能：13分束器、具有不同偏振基的三偏振分束器，以及六个聚焦透镜。结合高速PDA，我们演示了20-GBd 16进制正交振幅调制（16QAM）和50-GBd正交相移键控（QPSK）信号在25公里单模光纤上的自相干传输。由于表面法向配置，它可轻松扩展以接收来自多芯光纤或光纤束的空间复用信道，为未来高度并行化自相干系统实现紧凑低成本接收机模块。
引用
@article{arxiv.2301.01942,
title = {Compact and scalable polarimetric self-coherent receiver using dielectric metasurface},
author = {Go Soma and Yoshiro Nomoto and Toshimasa Umezawa and Yuki Yoshida and Yoshiaki Nakano and Takuo Tanemura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01942},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 6 figures (main manuscript) + 2 pages, 2 figures (supplementary info)