Для разработки фотональных интегральных схем, построенных на кремнии, нам нужен метод характеристики, который быстро, автоматизирован и в вафельном масштабе. Наш протокол позволяет нам оценить наши цепи рулевого управления лучом на пластине с помощью слегка модифицированной станции зонда, которая является стандартной частью оборудования в микроэлектроники промышленности. Демонстрируя процедуру, у нас есть Сильвен Гербер, пост-док исследователь из нашей лаборатории.
Для начала загрузите пластину на станцию зонда. Чтобы выровнять волокна, используйте световой микроскоп, чтобы тщательно снизить волокна, пока он не коснется поверхности пластины, вдали от ввода решетки парпер, прежде чем двигаться волокна около 20 микрометров. Чтобы максимизировать интенсивность света на выходных решетках, начните подметать положение волокна над оптическим фазируемым массивом входной решетки.
Свет, выходящий на оптические фазеные решетки выходного массива, должен быть виден на изображении. Когда свет наблюдается от оптических фазовых антенн массива, настроить поляризацию, чтобы максимизировать интенсивность света на выходе решетки, заботясь, чтобы избежать каких-либо движений или вибрации входного волокна. Для вывода изображения OPA переключитесь на датчик изображения дальнего поля и тщательно отрегулируйте как время экспозиции датчика, так и мощность лазера таким образом, чтобы выход OPA был хорошо виден на камере, но луч не насыщает датчик.
При необходимости накройте установку так, чтобы фоновый свет не мешал изображению из оптического фазового луча массива. Чтобы заблокировать отражения, поместите высоко отражающий лист между отражением и камерой. OPA по определению чрезвычайно чувствительна к фазовой вариации.
Таким образом, все источники шумов должны быть подавлены, в том числе вибрации входного волокна, поляризация нестабильности, и паразитический свет. Для выполнения рулевого управления лучом в двух направлениях, сначала подключите электрическую цепь для фазового управления к многоканальный электрический зонд и использовать микроскоп для подключения булавки электрического зонда к металлическим контактным колодки оптической цепи. Затем переключитесь на датчик дальнего поля для изображения вывода.
Чтобы выбрать параллельный угол излучения, используя коммутающая сеть, наблюдайте за изображением дальнего поля вывода, изменяя напряжение, применяемое к фазовым переключателям на кольцевых ресонаторах. При правильном напряжении, применяемом к каждому ресонатору, будет освещена другая область датчика, соответствующая определенному значению темы. Чтобы выбрать ортогональный угол излучения phi путем оптимизации оптических фазных фаз массива, выберите небольшую пиксельную область, соответствующую желаемому углу фи, которая должна быть освещена сфокусированным выходным лучом, и сдвинуть фазу одного из оптических фазируемых каналов массива небольшими шагами.
После каждой смены замыкайте интеграл яркости в пиксельной области внутри и за пределами выбранной области и вычисляйте соотношение внутреннего света, разделенного внешним светом. После полного цикла сдвига фазы между нулем и двумя пи, применить сдвиг фазы с самым высоким зарегистрированным соотношением яркости. Затем переключитесь на следующий канал и повторите предыдущие шаги до тех пор, пока процесс оптимизации не будет насыщен и не будет виден сфокусированный выходной луч.
Чтобы направить выходный луч под другим углом фи, выберите новую область пикселей и повторите процесс оптимизации. После того, как оптимизация была выполнена для нескольких выходных углов фи, луч может управляться. Чтобы изображение дивергенции луча, оптимизировать положение входного волокна и записать изображение выхода OPA в дальнем поле.
Убедитесь, что по крайней мере два четких максимы помех видны и использовать систему выравнивания для перемещения пластины, чтобы выровнять следующее устройство к входной волокна. Используя высокоточные позиционеры, свет от волокна способен эффективно сочетаться со интегрированной оптической цепью для получения высокоинтенсивного выходного луча. Использование многоканального зонда позволяет осуществлять все электрические соединения одновременно.
Используя алгоритм оптимизации, приятно формы пучка могут быть получены на фи доступа. Использование выключателя на кольцевой основе позволяет правильно ответь угол выбросов и направление тьи. После калибровки OPA луч может произвольно управляться как в размерах, так и в диапазоне рулевого управления и дивергенции пучка, основные фигуры заслуг в OPA, могут быть точно охарактеризованы.
Важно, насколько это возможно, устранить любые электронные, механические или оптические нестабильности во время процедуры калибровки. После того, как удовлетворительные схемы были определены и откалиброваны, мы можем интегрировать их с другими частями системы LIDAR, чтобы выполнить некоторые элементарные специальные изображения.
