Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Optics Valley Laboratory, Wuhan 430074, China
In recent years, optical phased arrays (OPAs) have attracted great interest for their potential applications in light detection and ranging (LiDAR), free-space optical communications (FSOs), holography, and so on. Photonic integrated circuits (PICs) provide solutions for further reducing the size, weight, power, and cost of OPAs. In this paper, we review the recent development of photonic integrated OPAs. We summarize the typical architecture of the integrated OPAs and their performance. We analyze the key components of OPAs and evaluate the figure of merit for OPAs. Various applications in LiDAR, FSO, imaging, biomedical sensing, and specialized beam generation are introduced.
optical phased arrays LiDAR silicon photonics beam steering photonic integration Chinese Optics Letters
2024, 22(2): 020041
1 国防科技大学前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073
以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径,实现特殊光场图案定制。此外,该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点,在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。
激光光学 激光阵列 相干合成 倾斜调控 二维扫描 光场定制
光子学报
2023, 52(10): 1052402
1 华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉 430000
2 华中科技大学 武汉光电国家研究中心, 武汉 430000
光片荧光显微镜具有光毒性低和3D成像容易等特点, 逐渐成为生物医学领域的关键设备。运用ZEMAX设计了一款光片荧光大数值孔径显微镜物镜, 该物镜具有针对常用荧光波长(460nm/509nm/590nm/620nm)成像优化﹑引入光阑结构来使物镜景深可调等特点, 从而能提高对光片厚度的适应性, 减少杂散光干扰, 增加系统信噪比。系统末端设计了微透镜阵列, 参考CMOS传感器像素尺寸调节, 提高了系统能量利用率。物镜总长小于45mm, 数值孔径为0.7, 放大倍率为40x, 工作距离为0.4mm, 性能指标均满足国家标准。
应用光学 显微镜物镜 光片 光阑结构 微透镜阵列 applied optics microscope objectives light sheet diaphragm structure microlens-arrays
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
2 CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
3 CAS Synergetic Innovation Center of Quantum Information Quantum Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
4 Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230088, China
Based on the one-dimensional periodic and Fibonacci-like waveguide arrays, we experimentally investigate localized quantum walks (QWs), both in the linear and nonlinear regimes. Unlike the ballistic transport behavior in conventional random QWs, localization of QWs is obtained in the Fibonacci-like waveguide arrays both theoretically and experimentally. Moreover, we verify the enhancement of the localization through nonlinearity-induced effect. Our work provides a valid way to study localization enhancement in QWs, which might broaden the understanding of nonlinearity-induced behaviors in quasi-periodic systems.
Fibonacci-like waveguide arrays nonlinearity-induced effect localization enhancement Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101301
红外与激光工程
2023, 52(7): 20230377
1 广东正业科技股份有限公司,广东 东莞 523000
2 吉林大学电子科学与工程学院,吉林 长春 130012
针对硬质材料高数值孔径()微透镜阵列制备难的问题,提出一种基于像差的自调制激光加工方法。该方法将飞秒激光聚焦于石英衬底的下表面,能够实现对激光焦点的纵向拉伸,结合氢氟酸溶液湿法刻蚀实现了具有高数值孔径微透镜的制备。结果表明,利用该技术通过改变单脉冲能量能够对微透镜形貌进行调控,在此基础上进一步优化离焦位置,有效地增大了微透镜的数值孔径,制备出达到理论极限(=0.46)的高数值孔径石英微透镜。相对于传统的正面加工方法,所提方法方式不仅提升了微透镜的数值孔径,而且无需复杂的光调制系统,对于高性能硬质材料微透镜阵列的制备与实际应用具有重要的意义。
激光技术 飞秒激光加工 高数值孔径 微透镜阵列 熔融石英 光学学报
2023, 43(16): 1623019
1 南京航空航天大学 机电学院, 江苏南京2006
2 中航工业南京伺服控制系统有限公司, 江苏南京10061
安全滤网阵列网孔的高效、高品质和高适应性加工至今仍面临重大技术挑战。基于此,提出采用激光-电解组合加工技术制备安全滤网阵列网孔结构。介绍了激光-电解组合加工技术的试验加工系统,探究了工艺参数对微孔形貌质量和加工精度的影响规律,并开展了安全滤网阵列网孔的制备。试验结果表明:激光加工路径显著影响微孔出口的形貌,采用同心圆轨迹(外径270 μm,内径230 μm,线间距2.5 μm)能够显著改善微孔出口的圆度;激光功率越大、切割速度越小,微孔直径及其热影响区均越来越大;NaNO3-乙二醇溶液作为电解抛光液能够在加工表面形成扩散层发生电解抛光,将激光加工产生的喷溅物和毛刺等缺陷去除;基于优化工艺参数,加工出253个直径0.31 mm的阵列网孔结构,出入口直径方差仅为2.02和1.71,展示出较高的尺寸一致性。激光-电解组合加工技术在薄壁件上高效、高品质制备阵列网孔结构方面具有很强工艺能力和发展潜力。
组合加工 激光加工 电解加工 安全滤网 阵列网孔 combined machining laser machining electrochemical machining safety filter micro-hole arrays 光学 精密工程
2023, 31(12): 1774
红外与激光工程
2023, 52(4): 20220655