undefined

3D Printed Lenses for Vertical Beam Collimation of Optical Phased Arrays

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Muntaha, Sidra Tul; Hokkanen, Ari; Harjanne, Mikko; Cherchi, Matteo; Suopajarvi, Pekka; Karvinen, Petri; Pekkarinen, Markku; Roussey, Matthieu; Aalto, Timo

Tiivistelmä

This article presents the design, fabrication, and characterization of edge-coupled 1D optical phased arrays (OPAs) combined with collimating lenses. Our concept was tested with two OPAs having different collimation ranges. Both OPA designs have 3-μm waveguide spacing and the maximum beam steering range is about 30° based on wavelength tuning around 1550 nm. The first generation had 37 channels with 108 µm of waveguide array width and the second generation had 512 channels with 1.5 mm array width. As the array outputs are edge coupled, suitable lenses are required to collimate the beam vertically. We report the comparison between a commercially available straight cylindrical lens and custom 3D printed curved cylindrical lenses. In the experiments, we demonstrate 1D beam steering of the light outcoupled from the waveguide facets and collimated by these lenses and analyzed parameters such as Rayleigh range and beam divergence. These parameters are estimated to be 9.9 mm and 7.0 mrad (0.4°), respectively, for the commercial lens, whereas 40.1 mm and 3.5 mrad (0.2°) for the dedicated 3D printed lens, showing a clear improvement.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Itä-Suomen yliopisto

Pekkarinen Markku Sakari

Roussey Matthieu Roland Claude

Karvinen Petri Juhani

Muntaha Sidra Tul

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Hokkanen Ari Orcid -palvelun logo

Cherchi Matteo Orcid -palvelun logo

Harjanne Mikko

Muntaha Sidra

Aalto Timo Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

2024; 11

Numero

3

Sivut

e1227-e1234

Julkaisu­foorumi

82215

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

3458

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2023

Muut tiedot

Tieteenalat

Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Fysiikka; Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1089/3dp.2022.0314

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä