基于介电超表面的飞秒CDMA：设计流程与挑战
应用物理
2017-12-05 v1 信号处理
光学
摘要
受日益增长的高速数据传输需求以及对基于微型化纳米光子学的全光信号处理的极大关注所启发，本文首次研究了利用全介电超表面（MSs）实现相干超短光脉冲码分多址（CDMA）技术（亦称飞秒CDMA）的可集成设计。在该技术中，数据比特首先由锁模激光器产生的超短飞秒光脉冲调制，然后通过为每个数据流采用独特的相位超掩模，以提供多址接入能力，对光信号进行谱编码。该过程在时域上扩展开光信号，并通过随机相位编码生成低强度伪噪声突发，从而最小化多址干扰。本文综合利用高对比度CMOS兼容MSs，系统阐述了实现典型飞秒CDMA编码器基本组件（包括光栅、透镜和相位掩模）的原理与设计方法。通过控制所提供的Mie与法布里-珀罗共振模式之间的干涉，我们在局部独立地调控入射光的光谱与空间响应。据此，我们设计了具有尽可能大折射角同时效率最大化的MS基光栅，从而得到后续透镜的合理直径。此外，为设计满足后续相位掩模光斑尺寸与距离要求的MS基透镜，我们采用一种新的优化方法，将透镜结构划分为中心与边缘部分，并利用一组将入射光会聚于后续相位掩模的光栅来设计边缘部分。
引用
@article{arxiv.1712.00834,
title = {Femtosecond CDMA Using Dielectric Metasurfaces: Design Procedure and Challenges},
author = {Taha Rajabzadeh and Mohammad Hosein Mousavi and Sajjad Abdollahramezani and Mohammad Vahid Jamali and Jawad A. Salehi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.00834},
year = {2017}
}