具有超过 180 度视场高效光束形成能力的硅光相控阵
应用物理
2018-02-14 v1 光学
摘要
芯片级光相控阵可实现用于自动驾驶车辆、精密机器人和自由空间光通信的紧凑型光束转向与 LIDAR。由于这些应用需要广角光束转向以及输出光束中的高光功率，一个自然的设计选择是将阵列发射器以半波长间距排布，正如射频相控阵中常见的那样。然而，光相控阵与射频相控阵不同，一直受限于视场（即角度转向）与波束形成效率（即输出光束中的光功率）之间的折衷。这种折衷之所以存在，是因为光相控阵依赖波导作为发射器，当它们相对于其模场尺寸紧密排布时会遭受强串扰。在此我们克服了这些限制，并展示了一种具有 180° 视场的光相控阵平台，其中即使转向至离轴 60° 时，仍有超过 72% 的功率承载于单一衍射极限光束中。我们的平台利用了高折射率对比度、色散工程化的波导，以半波长间距排布而不产生串扰。
引用
@article{arxiv.1802.04624,
title = {Silicon Optical Phased Array with High-Efficiency Beam Formation over 180 Degree Field of View},
author = {Christopher T. Phare and Min Chul Shin and Steven A. Miller and Brian Stern and Michal Lipson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04624},
year = {2018}
}
备注
12 pages, 4 figures