可见光至近红外双偏振带通采样片上带通傅里叶变换光谱仪
光学
2021-12-15 v1 应用物理
仪器与探测器
摘要
覆盖整个组织透明窗口（{\lambda}=650-1050 nm）且具备高分辨率的片上宽带光学光谱仪，对于微型生物传感与生物成像应用需求迫切。在此，我们提出一种新型空间外差傅里叶变换光谱仪（SHFTS），其集成了亚波长光栅耦合器（SWGC），可在 Si3N4 平台上实现双偏振带通采样。通过调节不同偏振下的耦合角，我们实验展示了前所未有的宽带光谱复原结果：总带宽覆盖 400 nm，桥接 650 nm 至 1050 nm 波长，分辨率为 2-5 nm。应用带通采样定理，我们规避了 SHFTS 带宽与分辨率之间的固有权衡限制，而无需惊人数量的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）阵列或增添额外有源器件。该带通采样 SHFTS 设计为具有线性非平衡 32 个 MZI，最大光程差为 93 {\mu}m，整体占位尺寸为 4.7 mm x 0.65 mm，且 SWGC 的耦合角从 0{\deg} 变化至 32{\deg} 以覆盖整个组织透明窗口。
引用
@article{arxiv.2112.07027,
title = {Dual-Polarization Bandwidth-Bridged On-Chip Bandpass Sampling Fourier Transform Spectrometer from Visible to Near-Infrared},
author = {Kyoung Min Yoo and Ray T. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07027},
year = {2021}
}
备注
48 Pages, 6 figures, 14 supportive figures