3D Printed Lenses for Vertical Beam Collimation of Optical Phased Arrays
Publiceringsår
2023
Upphovspersoner
Muntaha, Sidra Tul; Hokkanen, Ari; Harjanne, Mikko; Cherchi, Matteo; Suopajarvi, Pekka; Karvinen, Petri; Pekkarinen, Markku; Roussey, Matthieu; Aalto, Timo
Abstrakt
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.
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Östra Finlands universitet
Pekkarinen Markku Sakari
Roussey Matthieu Roland Claude
Karvinen Petri Juhani
Muntaha Sidra Tul
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Volym
2024; 11
Nummer
3
Sidor
e1227-e1234
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
1
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Licens för förläggarens version
CC BY
Parallellsparad
Nej
Publiceringsavgift för öppen tillgång €
3458
Betalningsår för den öppen tillgång publiceringsavgiften
2023
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Data- och informationsvetenskap; Fysik; El-, automations- och telekommunikationsteknik, elektronik
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Nej
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1089/3dp.2022.0314
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja