面向激光雷达的光学相控阵：基于可调谐等离激元超表面的光束 steering
光学
2020-05-08 v1 应用物理
计算物理
摘要
控制光学相控阵各单元（即像素）发射光的相位与振幅，对于实现激光雷达（LIDAR）应用的动态光束 steering 至关重要。本文提出一种等离激元像素，由金属纳米天线覆以薄氧化物层及导电氧化物（如 ITO）构成，用于反射阵列超表面。通过金属连接器对纳米天线施加偏置电压，并利用金属-氧化物-半导体电容器在积累与耗尽区的载流子折射效应，我们的仿真预测反射系数相位可在幅度近乎恒定的情况下调控范围 。我们讨论了光学响应背后的物理机制、连接器的影响，并提出最大化反射系数幅度与实现双波段工作的策略。通过 3D-FDTD 仿真，证明了我们的等离激元像素设计适用于 LIDAR 光束 steering。
引用
@article{arxiv.1912.02275,
title = {Optical phased arrays for LIDAR: beam steering via tunable plasmonic metasurfaces},
author = {Antonino Calà Lesina and Dominic Goodwill and Eric Bernier and Lora Ramunno and Pierre Berini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02275},
year = {2020}
}