undefined

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 mer

Organisationer och upphovspersoner

Östra Finlands universitet

Pekkarinen Markku Sakari

Roussey Matthieu Roland Claude

Karvinen Petri Juhani

Muntaha Sidra Tul

Teknologiska forskningscentralen VTT Ab

Hokkanen Ari Orcid -palvelun logo

Cherchi Matteo Orcid -palvelun logo

Harjanne Mikko

Muntaha Sidra

Aalto Timo Orcid -palvelun logo

Publikationstyp

Publikationsform

Artikel

Moderpublikationens typ

Tidning

Artikelstyp

En originalartikel

Målgrupp

Vetenskaplig

Kollegialt utvärderad

Kollegialt utvärderad

UKM:s publikationstyp

A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskrift

Publikationskanalens uppgifter

Volym

2024; 11

Nummer

3

Sidor

e1227-e1234

Publikationsforum

82215

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