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高效光探测与测距的混合集成氮化硅聚合物光学相控阵( Hybrid Integrated Silicon NitridePolymer Optical Phased Array for Efficient Light Detection and Ranging )
CS Im SM Kim KP Lee SH Ju SS Lee
氮化硅（SiN）光相控阵具有非线性小、易于扩展、传输损耗小等优点，是一种替代硅相控阵的新技术。然而，由于SiN的热光学效应较低，用于光探测和测距（LiDAR）应用的SiN OPAs的开发一直没有引起足够的重视。此外，由于SiN光栅天线的纵向调谐效率有限，在激光雷达发射机中SiN OPA被认为是不可取的。我们提出了一种混合集成SiNpolymer OPA来实现高效的激光雷达。由于聚合物的大到效应，提出的聚合物相位调制器OPA解决了SiN器件的功耗缺陷。聚合物调制器与正弦功分器和光栅天线集成，并通过光斑尺寸的转换器来降低耦合损耗。另外，采用转向角放大透镜提高了天线的调谐效率，扩大了纵向波束转向范围。配备该透镜的OPA发射机具有良好的二维光束转向特性，在12 30视场范围内具有稳定的发射特性。利用该发射机，在峰值光功率为55 dBm的情况下，基于飞行时间的激光雷达可以提供10 m的探测距离。被提出的SiNpolymer OPA被高度期望绕过传统SiN对应物的挑战，并潜在地为先进的激光雷达方案开发一个突出的OPA平台。
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