Summary
यहां, हम ऑप्टिकल चरणबद्ध सरणी वाले एसआईएन एकीकृत फोटोनिक सर्किट के संचालन का वर्णन करते हैं। सर्किट के पास अवरक्त में कम विचलन लेजर बीम उत्सर्जित करने और उन्हें दो आयामों में चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।
Abstract
ऑप्टिकल चरणबद्ध सरणी (OPAs) कम विचलन लेजर बीम का उत्पादन कर सकते हैं और यांत्रिक भागों को स्थानांतरित करने की आवश्यकता के बिना इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्सर्जन कोण को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। यह तकनीक बीम स्टीयरिंग अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है। यहां, हम निकट अवरक्त में तरंगदैर्ध्य के लिए सिएन फोटोनिक सर्किट में एकीकृत ओपीए पर ध्यान केंद्रित करते हैं। इस तरह के सर्किट की एक लक्षण वर्णन विधि प्रस्तुत की जाती है, जो एकीकृत ओपीए के आउटपुट बीम को आकार और चलाने की अनुमति देती है। इसके अलावा, वेफर-स्केल लक्षण वर्णन सेटअप का उपयोग करके, कई उपकरणों को आसानी से कई मर जाने वाले वेफर पर परीक्षण किया जा सकता है। इस तरह, निर्माण विविधताओं का अध्ययन किया जा सकता है, और उच्च प्रदर्शन वाले उपकरणों की पहचान की जा सकती है। ओपीए बीम की विशिष्ट छवियां दिखाई जाती हैं, जिनमें ओपीए से उत्सर्जित बीम के साथ और बिना एक समान तरंग लंबाई के, और चैनलों की अलग-अलग संख्या के साथ दिखाया गया है। इसके अलावा, चरण अनुकूलन प्रक्रिया और दो आयामों में बीम स्टीयरिंग के दौरान आउटपुट बीम का विकास प्रस्तुत किया जाता है। अंत में, समान उपकरणों के बीम विचलन में भिन्नता का अध्ययन वेफर पर उनकी स्थिति के संबंध में किया जाता है।
Introduction
ऑप्टिकल चरणबद्ध सरणी (OPAs) ऑप्टिकल बीम को गैर-यांत्रिक रूप से आकार देने और चलाने की उनकी क्षमता के कारण लाभप्रद हैं - यह प्रकाश का पता लगाने और लेकर (LIDAR), मुक्त अंतरिक्ष संचार और होलोग्राफिक प्रदर्शित करता है जैसे तकनीकी अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोगी है1। फोटोनिक सर्किट में OPAs का एकीकरण विशेष रुचि का है, क्योंकि यह एक छोटे से भौतिक पदचिह्न के साथ उनके निर्माण के लिए एक कम लागत समाधान प्रदान करता है। इंप, अल्गास और सिलिकॉन2,,3,,4सहित कई विभिन्न सामग्री प्रणालियों का उपयोग करके एकीकृत ओपीए का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया है। इन प्रणालियों में से, सिलिकॉन फोटोनिक्स शायद सबसे सुविधाजनक है, इसके उच्च अपवर्तक सूचकांक विपरीत और सीएमओएस5के साथ अनुकूलता के कारण। दरअसल,,सिलिकॉन-ऑन-इंसुलेटर प्लेटफॉर्म6,7,8,9,,10में ओपीए सर्किट का बड़े पैमाने पर प्रदर्शन किया गया है ; हालांकि, इन सर्किटों का अनुप्रयोग सिलिकॉन की तरंगदैर्ध्य पारदर्शिता खिड़की और उच्च nonlinear नुकसान दोनों द्वारा सीमित है, जिससे उपलब्ध आउटपुट ऑप्टिकल पावर पर एक सीमा होती है। हम इसके बजाय एसआईएन में एकीकृत OPAs पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जो सीएमओएस क्षमता और पदचिह्न आकार11,,12के संदर्भ में सिलिकॉन के समान गुणों वाली सामग्री है। सिलिकॉन के विपरीत हालांकि, एसआईएन को अनुप्रयोगों की एक बड़ी श्रृंखला के लिए उपयुक्त होने की उम्मीद है क्योंकि पारदर्शिता खिड़की व्यापक है, कम से कम 500 एनएम तक है, और अपेक्षाकृत कम nonlinear नुकसान के लिए संभवतः उच्च ऑप्टिकल पावर धन्यवाद के लिए धन्यवाद।
ओपीए एकीकरण के प्रधानाचार्यों ने हाल ही में एसआईएन8,13,,14का उपयोग करते हुए प्रदर्शन किया है । यहां, हम इन प्रधानाचार्यों को दो आयामी बीम स्टीयरिंग के लिए एकीकृत ओपीए की विशेषता और संचालन की एक विधि प्रदर्शित करने के लिए विस्तार ित करेंगे। तरंगदैर्ध्य6की ट्यूनिंग पर भरोसा करने वाले दो आयामों में बीम स्टीयरिंग के पिछले प्रदर्शनों की तुलना में, हमारा सर्किट एक तरंगदैर्ध्य पर काम कर सकता है। हम पहले OPAs के पीछे ऑपरेटिंग सिद्धांतों का एक संक्षिप्त सिंहावलोकन प्रदान करते हैं । इसके बाद इस काम में इस्तेमाल होने वाले सर्किट का परिचय होता है। अंत में, लक्षण वर्णन विधि का वर्णन किया गया है और ओपा आउटपुट बीम की विशिष्ट छवियों को प्रस्तुत और चर्चा की जाती है।
OPAs बारीकी से दूरी उत्सर्जक है कि व्यक्तिगत रूप से ऑप्टिकल चरण को नियंत्रित करने के लिए संबोधित किया जा सकता है की एक सरणी से बना रहे हैं । यदि उत्सर्जक सरणी में एक रैखिक चरण संबंध मौजूद है, तो सुदूर क्षेत्र में हस्तक्षेप पैटर्न कई स्पष्ट रूप से अलग मैक्सिमा की पैदावार करता है - मल्टी-स्लिट हस्तक्षेप के सिद्धांतों के समान। चरण अंतर की भयावहता को नियंत्रित करके, अधिकतमा की स्थिति को समायोजित किया जा सकता है, और इसलिए, बीम स्टीयरिंग का प्रदर्शन किया जाता है। एकीकृत OPAs में, उत्सर्जक बारीकी से दूरी विवर्तन झंझरी से मिलकर बनता है जहां प्रकाश बिखरा हुआ है और चिप विमान से बाहर उत्सर्जित होता है । एक एकीकृत ओपीए डिवाइस का एक योजनाबद्ध उदाहरण चित्र 1ए, बीमें दिखाया गया है। प्रकाश चिप में युग्मित है, एक ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से इस मामले में, और फिर कई चैनलों में विभाजित है, प्रत्येक एक एकीकृत चरण मज़दूर युक्त । ऑप्टिकल सर्किट के दूसरे छोर पर, तरंग गाइड झंझरी में समाप्त होते हैं और ओपीए बनाने के लिए गठबंधन करते हैं। परिणामस्वरूप आउटपुट बीम में कई हस्तक्षेप मैक्सिमा शामिल हैं, जिनमें से सबसे प्रतिभाशाली को मौलिक पालि के रूप में जाना जाता है और यह अक्सर बीम स्टीयरिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाने वाला है। मौलिक पालि की उत्सर्जन दिशा को दो अजीमुथल कोणों द्वारा चिप विमान के ऑर्थोगोनल प्रक्षेपण, क्रमशः झंझरी के उन्मुखीकरण के लिए परिभाषित किया गया है। इस दस्तावेज़ में, क्रमशः 'लंबवत' और 'समानांतर' उत्सर्जन कोण के रूप में संदर्भित किया जाएगा। लंबवत कोण ओपा चैनलों के बीच चरण अंतर से निर्धारित होता है, और समानांतर कोण आउटपुट झंझरी की अवधि पर निर्भर करता है।
हमारे एकीकृत सर्किट 600 x300एनएम2के क्रॉस सेक्शन के साथ एसआई 3 एन4 वेवगाइड का उपयोग करके निर्मित हैं, एक डिजाइन जिसे 905 एनएम की तरंगदैर्ध्य में प्रकाश के मौलिक ट्रांसवर्स इलेक्ट्रिक ध्रुवीकरण मोड के लिए अनुकूलित किया गया था। वेवगाइड के नीचे एक सिलिकॉन वेफर के शीर्ष पर एक 2.5 μm SiO2 बफर परत निहित है। थर्मल चरण शिफ्टर्स को 10 (100) एनएम मोटी टीआई (टीएन) परत से बनाया गया था जो 500 माइक्रोन लंबे और 2 माइक्रोन चौड़े प्रतिरोधी तारों के रूप में उपयोग किया जाता था। हमारे सर्किट में, 90 मीटर की बिजली के लिए एक चरण बदलाव प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। ओपीए आउटपुट झंझरी में 0.5 के नाममात्र भरने वाले कारक और 670 एनएम और 700 एनएम के बीच झंझरी अवधि के साथ 750 पूरी तरह से नक़्क़ाशीदार अवधि शामिल है। मंच डिजाइन और निर्माण के बारे में अधिक जानकारी टायलर एट अल15,,16में दी गई है ।
इस काम में, दो अलग-अलग प्रकार के सर्किट ों की विशेषता है, चरण स्थानांतरण क्षमताओं के बिना एक निष्क्रिय सर्किट, और एक अधिक जटिल सर्किट, दो आयामों में बीम स्टीयरिंग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दो आयामी बीम स्टीयरिंग सर्किट चित्रा 2में दिखाया गया है । चित्रा 2A सर्किट की एक योजनाबद्ध और चित्रा 2B मनगढ़ंत डिवाइस की एक माइक्रोस्कोप छवि से पता चलता है । आग लगाने वाले झंझरी पर प्रकाश सर्किट में प्रवेश करता है। यह तो एक स्विचिंग नेटवर्क तक पहुंचता है, जहां यह चार उप सर्किट में से एक की ओर चुनिंदा कराई जा सकती है । प्रत्येक उप-सर्किट मल्टीमोड हस्तक्षेप उपकरणों (एमएमआई) का उपयोग करके प्रकाश को चार चैनलों में विभाजित करता है। चैनलप्रत्येक में एक थर्मल चरण मज़दूर होता है और सर्किट के अंत में एक ओपा बनाते हैं। चार उप सर्किट से निकलने वाले चार ओपीए में 670 एनएम और 700 एनएम के बीच एक अलग झंझरी अवधि शामिल है। ये अवधि 7 डिग्री और 10 डिग्री के बीच झंझरी धुरी के समानांतर अजीमुथल कोणों के अनुरूप होती है। सर्किट पर एक अधिक विस्तृत विवरण टायलर एट अल16में पाया जा सकता है ।
प्रस्तुत लक्षण वर्णन सेटअप एक स्वचालित जांच स्टेशन पर आधारित है जो एक पूरे वेफर में कई सर्किट पर माप की एक श्रृंखला करने में सक्षम है। यह वेफर पर स्थिति के सापेक्ष प्रदर्शन भिन्नता का अध्ययन करने और इष्टतम गुणों के साथ उपकरणों का चयन करने में सक्षम बनाता है। हालांकि, एक प्रोपर स्टेशन के उपयोग का तात्पर्य वेफर के ऊपर अपेक्षाकृत छोटे उपलब्ध स्थान के कारण ओपीए लक्षण वर्णन योजना में कुछ शारीरिक बाधाएं हैं। ऑप्टिकल चरणबद्ध सरणी के लक्षण वर्णन के लिए दूर क्षेत्र में ओपीए आउटपुट इमेजिंग की आवश्यकता होती है, जिसे कई तरीकों से किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, लेंस की एक श्रृंखला का उपयोग फोरियर इमेजिंग सिस्टम6 में किया जा सकता है या लैम्बर्टियन सतह पर गठित फारफील्ड छवि को या तो प्रतिबिंब या संचरण में देखा जा सकता है। हमारे सिस्टम के लिए, हमने चुना कि हमने वेफर सतह से लगभग 50 मिमी ऊपर रखे गए लेंस के बिना एक बड़ी सतह 35 मिमी x 28 मिमी सीएमओएस सेंसर रखने का सबसे सरल और सबसे कॉम्पैक्ट समाधान माना। इतने बड़े सीसीडी सेंसर की बढ़ी हुई लागत के बावजूद, यह समाधान लेंस के उपयोग के बिना पर्याप्त दृश्य की अनुमति देता है।
Protocol
1. तैयारी
- निम्नलिखित प्रायोगिक सेटअप तैयार करें(चित्रा 4)।
- कंप्यूटर का प्रयोग करें।
- एक सतत तरंग फाइबर युग्मित लेजर स्रोत का प्रयोग करें। सर्किट नुकसान के आधार पर, 1 mW बिजली पर्याप्त है। प्रस्तुत लक्षण वर्णन सेटअप में, लेजर स्रोत 905 एनएम की तरंगदैर्ध्य पर है।
- लेजर तरंगदैर्ध्य के लिए अनुकूलित ध्रुवीकरण नियंत्रक का उपयोग करें।
- ऑप्टिकल सर्किट के इनपुट झंझरी कपलर में प्रकाश के लिए एक क्लीव्ड इनपुट फाइबर का उपयोग करें।
- इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल बोर्ड को ऑप्टिकल सर्किट के विद्युत संपर्क से जोड़ने के लिए इलेक्ट्रिक जांच का उपयोग करें।
- दो आयामी बीम स्टीयरिंग सर्किट के 20 चरण मॉड्यूलर को नियंत्रित करने में सक्षम प्रणाली का उपयोग करें आवश्यक है। प्रस्तुत लक्षण वर्णन सेटअप में, यह प्रणाली एक आर्डुइनो द्वारा नियंत्रित एक कस्टम इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड है, जो ऑप्टिकल सर्किट पर चरण शिफ्टर्स में 0 और 200 मेगावाट बिजली के बीच व्यक्तिगत रूप से लागू करने में सक्षम है। इलेक्ट्रिकल सर्किट का एक योजनाबद्ध चित्रा 3 मेंदिखाया गया है । प्रत्येक चैनल के लिए, सर्किट में एक डैक (डिजिटल टू एनालॉग कनवर्टर) होता है जो डिजिटल कमांड वोल्टेज को एक एनालॉग वोल्टेज में अनुवाद करेगा जो उच्च शक्ति वाले ट्रांजिस्टर के गेट को नियंत्रित करता है। हीटर एक उच्च शक्ति वर्तमान स्रोत से जुड़ा हुआ है। इसलिए गेट टेंशन को नियंत्रित कर हीटर में करंट प्रवाह को एडजस्ट किया जा सकता है।
- ऑप्टिकल आउटपुट के सुदूर क्षेत्र को छवि देने के लिए एक नंगे छवि सेंसर का उपयोग करें। प्रस्तुत लक्षण वर्णन सेटअप में, कैमरा एक 35 मिमी सीसीडी सेंसर है।
- संरेखण प्रयोजनों के लिए चिप की छवि के लिए एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करें।
- 200 मिमी वेफर को फिट करने के लिए 3-अक्ष अनुवाद चरण का उपयोग करें और माउंट करें। प्रस्तुत लक्षण वर्णन सेटअप में, यह चरण सिलिकॉन फोटोनिक्स के लिए एक पुनर्विन्यास जांच प्रणाली है।
- उपकरण सभा
- चित्रा 4 के अनुसार उपकरण इकट्ठा और वेफर माउंट। वेफर और सेंसर के बीच की दूरी को आउटपुट बीम की उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवि सुनिश्चित करने के लिए काफी छोटा चुना जाना चाहिए, लेकिन सेंसर पिक्सल और आउटपुट कोण के बीच संबंध खोजने में सक्षम होने के लिए कम से दो हस्तक्षेप मैक्सिमा को फिट करने के लिए काफी बड़ा होना चाहिए जैसा कि प्रोटोकॉल की धारा 4 में समझाया जाएगा।
- सुनिश्चित करें कि सेंसर और वेफर समानांतर हैं; अन्यथा, यह पिक्सेल/आउटपुट एंगल गणना के गणना में हेराफेरी कर सकता है । प्रस्तुत लक्षण वर्णन सेटअप में, वेफर-सेंसर दूरी को 5 सेमी तक सेट करें। यदि एक डबल सेंसर विन्यास का उपयोग किया जाता है (जैसे यहां प्रस्तुत किया गया), तो सुनिश्चित करें कि फाइबर संरेखण उद्देश्यों के लिए निकट-क्षेत्र की छवि बनाने के लिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप तक पहुंच देने के लिए नंगे सेंसर को आसानी से हटाया जा सकता है।
- सुनिश्चित करें कि विद्युत जांच, कैमरा और ऑप्टिकल फाइबर एक दूसरे को छू नहीं रहे हैं। आवश्यक तत्वों को कंप्यूटर से कनेक्ट करें। प्रस्तुत सेटअप में जांच स्टेशन, सीसीडी सेंसर और चरण नियंत्रण के लिए विद्युत सर्किट एक कंप्यूटर और एक अजगर कार्यक्रम के माध्यम से संचालित कर रहे है ताकि माप प्रक्रिया को स्वचालित करने के लिए ।
2. ऑप्टिकल युग्मन
- फाइबर संरेखण
- माइक्रोस्कोप का उपयोग करना, फाइबर को ध्यान से कम करके शुरू करें जब तक कि यह वेफर सतह (इसे नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए इनपुट झंझरी कपलर से दूर) को छूता है, और फिर इसे लगभग 20 माइक्रोन तक ले जाएं।
- जब ऐसा किया जाता है, तो आउटपुट झंझरी पर प्रकाश तीव्रता को अधिकतम करें। ऐसा करने के लिए, OPA इनपुट झंझरी कपलर पर फाइबर की स्थिति व्यापक शुरू करते हैं । यदि माइक्रोस्कोप से जुड़ा कैमरा लेजर तरंगदैर्ध्य के प्रति उत्तरदायी है (यदि नंगे छवि सेंसर का उपयोग नहीं करते हैं), और यदि फाइबर और झंझरी कपलर अच्छी तरह से गठबंधन कर रहे हैं, तो ओपीए आउटपुट झंझरी पर प्रकाश बाहर निकलने छवि पर दिखाई देना चाहिए। एक उदाहरण चित्र 5एमें देखा जा सकता है ।
- जब ओपीए एंटेना से प्रकाश देखा जाता है, तो आउटपुट झंझरी पर प्रकाश तीव्रता को अधिकतम करने के लिए ध्रुवीकरण को समायोजित करें। इनपुट फाइबर के किसी भी आंदोलन या कंपन से बचना सुनिश्चित करें
- ओपीए आउटपुट इमेजिंग
- दूर-फील्ड इमेजिंग सेंसर पर स्विच करें और इमेज क्वॉलिटी में सुधार करें: सेंसर के एक्सपोजर टाइम और लेजर पावर दोनों को इस तरह से एडजस्ट करें कि ओपीए आउटपुट कैमरे पर स्पष्ट रूप से दिखाई दे और बीम सेंसर को तर न करे । सेंसर द्वारा दर्ज की गई एक उदाहरण छवि चित्र 5बीमें दिखाई गई है।
- यदि आवश्यक हो, तो सेटअप को कवर करें ताकि पृष्ठभूमि प्रकाश ओपीए बीम से छवि में हस्तक्षेप न करे। आम तौर पर, पृष्ठभूमि प्रकाश कमजोर, लेजर शक्ति है कि सेट किया जा सकता है कम है।
- प्रतिबिंब और कैमरे के बीच एक अत्यधिक प्रतिबिंबित शीट रखकर प्रतिबिंब ब्लॉक। कभी-कभी, वेफर सतह से निकलने वाले प्रतिबिंब सेंसर क्षेत्र तक पहुंचते हैं और ओपीए आउटपुट की छवि को दूषित करते हैं (इनपुट झंझरी पर प्रतिबिंब हो सकते हैं)।
- एक स्पष्ट छवि प्राप्त करने के लिए इनपुट लाइट के ध्रुवीकरण को समायोजित करें।
3. बीम अनुकूलन और स्टीयरिंग
नोट: यह अनुभाग चित्रा 2 में दिखाए गए सर्किट के संचालन का वर्णन करता है और इसका उपयोग दो आयामों में बीम स्टीयरिंग करने के लिए कैसे किया जा सकता है।
- तैयारी
- चरण नियंत्रण के लिए इलेक्ट्रिक सर्किट को मल्टी-चैनल इलेक्ट्रिक जांच से कनेक्ट करें।
- माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, इलेक्ट्रिक प्रोब के पिनों को ऑप्टिकल सर्किट के धातु संपर्क पैड से कनेक्ट करें।
- इनपुट फाइबर की स्थिति को फिर से अनुकूलित करते हैं।
- दूर क्षेत्र सेंसर और छवि उत्पादन के लिए स्विच करें।
- स्विचिंग नेटवर्क का उपयोग करके समानांतर उत्सर्जन कोण का चयन
- उत्सर्जन कोण को नियंत्रित करने के लिए स्विचिंग नेटवर्क की अंगूठी अनुनादकों का अध्ययन करें। इस उद्देश्य के लिए, रिंग अनुनादकों पर चरण शिफ्टर्स पर लागू वोल्टेज को अलग करते हुए आउटपुट की दूर ी क्षेत्र छवि का निरीक्षण करें। प्रत्येक अनुनादक पर लागू सही वोल्टेज के साथ, सेंसर पर एक अलग क्षेत्र प्रकाशित किया जाएगा, एक निश्चित मूल्य के अनुरूप, जैसा कि चित्र6बीमें दिखाया गया है।
- वोल्टेज का पता लगाएं जहां छल्ले पर हैं-और बंद गूंज । इस उद्देश्य के लिए, अनुनादक वोल्टेज को स्वीप करने और सेंसर पर विभिन्न क्षेत्रों पर तीव्रता रिकॉर्ड करने के लिए एक स्वचालित स्क्रिप्ट का उपयोग किया जा सकता है। विभिन्न उप-सर्किट तक पहुंचने और आउटपुट बीम को चलाने के लिए वोल्टेज का उपयोग करें।
- ओपीए चरणों का अनुकूलन करके ऑर्थोगोनल उत्सर्जन कोण का चयन
- आउटपुट बीम को आकार देने और चलाने के लिए ओपीए चरणों को अनुकूलित करें। इस उद्देश्य के लिए, एक छोटे से पिक्सेल क्षेत्र (वांछित एंपकोण के अनुरूप) का चयन करें जिसे केंद्रित आउटपुट बीम के साथ प्रकाशित किया जाना चाहिए।
- निम्नलिखित अनुकूलन दिनचर्या चलाकर चुने गए क्षेत्र के अंदर चमक को अधिकतम करें।
- ओपीए चैनलों में से एक के चरण को छोटी वेतन वृद्धि में शिफ्ट करें। प्रत्येक पारी के बाद, अंदर पिक्सेल क्षेत्र में चमक का अभिन्न हिस्सा रिकॉर्ड,मैं,और बाहर, मैंओ,चयनित क्षेत्र के । अनुपात आर = मैंi/I oकी गणना करें । 0 से 200 के बीच पूरे चरण के बदलाव चक्र के बाद, चरण बदलाव को उच्चतम दर्ज चमक अनुपात आर के साथ लागू करें।
- इस चरण अनुकूलन प्रक्रिया को अगले ओपीए चैनल पर दोहराएं। विभिन्न अनुकूलन एल्गोरिदम का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि पहाड़ी चढ़ाई।
- अनुकूलन प्रक्रिया संतृप्त होने और केंद्रित आउटपुट बीम दिखाई देने तक चरणों को अनुकूलित करके अनुकूलन प्रक्रिया दोहराएं। अनुकूलन प्रक्रिया के दौरान ली गई आउटपुट बीम की उदाहरण छवियों को चित्र 6एमें दिखाया गया है। 16 ऑप्टिमाइज़ेशन राउंड के बाद आउटपुट बीम एक फोकस्ड बीम दिखाई दे रही है ।
नोट: यदि कुछ अतिरिक्त अप्रत्याशित चोटियां मौजूद हैं, तो यह अनुकूलन प्रक्रिया के दौरान सर्किट में एक अस्थायी अस्थिर युग्मन का परिणाम हो सकता है। यह इनपुट फाइबर और/या एक अस्थिर ध्रुवीकरण राज्य के आंदोलन के कारण हो सकता है ।
- आउटपुट बीम को एक अलग कोण पर चलाने के लिए, एक नया पिक्सेल क्षेत्र का चयन करें और अनुकूलन प्रक्रिया को दोहराएं।
4. बीम विचलन माप और छवि विश्लेषण
- छवि अधिग्रहण
- इनपुट फाइबर की स्थिति को अनुकूलित करते हैं। दूर-क्षेत्र में आउटपुट की छवि रिकॉर्ड करें। सुनिश्चित करें कि कम से कम दो स्पष्ट हस्तक्षेप अधिकतम दिखाई दे रहे हैं।
- संरेखण प्रणाली का उपयोग करना, इनपुट फाइबर के लिए अगले डिवाइस संरेखित करने के लिए वेफर को स्थानांतरित करें। कैमरे द्वारा दर्ज आउटपुट तीव्रता को अधिकतम करके ठीक संरेखण करें। रिकॉर्ड आउटपुट छवि।
- उपरोक्त चरण तब तक दोहराएं जब तक कि ब्याज के सभी उपकरणों की विशेषता न हो जाए। यदि चयनित ऑप्टिकल सर्किट में ओपीए चैनलों के चरण समायोजन की क्षमता है, तो छवियों को रिकॉर्ड करने से पहले चरण अनुकूलन दिनचर्या करें।
- छवि विश्लेषण
- मृत या गर्म पिक्सेल जैसे दोषपूर्ण पिक्सेल से उत्पन्न होने वाले झूठे डेटा बिंदुओं के लिए रिकॉर्ड की गई छवियों की जांच करें। इन डेटा बिंदुओं को मिटाएं या विशिष्ट मूल्यों द्वारा मूल्यों को बदलें।
- सीसीडी पिक्सल को ओपा आउटपुट एंगल्स से सहसंबंधित करें और इस प्रकार हैं।
- ओपा डिजाइन के अनुसार हस्तक्षेप मैक्सिमा के बीच कोणीय दूरी की गणना करें, जिसमें ओपा का उपयोग करके-1((1/डी) [°], जहां तरंगदैर्ध्य है और डी ओपा ग्रिंप्स के बीच पार्श्व पिच है। दो हस्तक्षेप मैक्सिमा के लिए दो गॉसियन घटता फिट और दो केंद्रों, पी1 और पी2की स्थिति निर्धारित करते हैं । चूंकि दोनों केंद्रों के बीच दूरी (पिक्सल में) है, एन = पी2-पी 1,के अनुरूप होने की उम्मीद है, हम पिक्सेल और कोण सी = 10/एन [°/pixel] के बीच एक रूपांतरण कारक सी प्राप्त करते हैं, जिसका उपयोग पिक्सेल के बीच एक सापेक्ष कोण संबंध प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।
- वेफर सतह और सेंसर के बीच की दूरी का सटीक मापन और पिक्सेल आकार (यहां उपयोग किए जाने वाले सेंसर के लिए 5.5*5.5 μm) के माध्यम से रूपांतरण कारक, सी प्राप्त करें।
- सीसीडी पिक्सल में से एक के लिए पूर्ण आउटपुट कोणों का अनुमान लगाएं और। सिमुलेशन के अनुसार अपेक्षित उत्सर्जन कोण के लिए बीम केंद्र सेट करें। पूर्ण मूल्य चुनने के लिए, ओपीए चरणों को समायोजित करके कई कोणों के लिए बीम का अनुकूलन करें, और प्रत्येक कोण के लिए मुख्य पालि की तीव्रता रिकॉर्ड करें। ओपीए सिद्धांत के अनुसार, मुख्य पालि सबसे तीव्र है (और साइड पालि में तीव्रता कम हो जाती है) जब उत्सर्जन होता है तो 0 ° । इसलिए, अधिकतम दर्ज बीम तीव्रता के साथ बीम के केंद्र में पिक्सेल सेट करें, = 0 ° को पार करने के लिए। छवि के सभी पिक्सेल के लिए निरपेक्ष कोण आवंटित करने के लिए इस पिक्सेल और रूपांतरण कारक का उपयोग करें।
- ऊर्ध्वाधर धुरी के संबंध में महत्वपूर्ण झुकाव के साथ आउटपुट बीम के मामले में, और यदि बीम विचलन और स्थिति को बहुत सटीक रूप से मापा जाना चाहिए, तो आउटपुट बीम के लिए पूरी तरह से लंबवत होने के लिए कैमरे को झुकाएं। अन्यथा, आउटपुट बीम और कैमरा प्लेन के बीच के कोण के आधार पर सेंसर पर बीम के प्रक्षेपण की गणना करके मापा बीम आकार पर सुधार कारक लागू करना भी संभव है।
- बीम विचलन की गणना
- साथ मौलिक बीम के केंद्र में पार वर्गों निकालें और
- क्रॉस वर्गों के लिए दो गॉसियन घटता फिट और बीम विचलनके लिए एक उपाय के रूप में पूर्ण चौड़ाई पर आधा मैक्सिमा निकालने औरdiv।
- अपेक्षित बीम चौड़ाईकी गणना करें = = / एनडी [°], जहां ओपा झंझरी के बीच तरंगदैर्ध्य और डी पार्श्व दूरी है।
- आउटपुट ग्रिंप के एफडीटीडी सिमुलेशन प्रदर्शनकरके बीम विचलन का अनुमान लगाएं।
- स्वचालित परीक्षण
- यदि लक्षण वर्णन पीठ (जैसा कि यहां प्रस्तुत किया गया है) स्वचालित माप कर सकता है, तो कुछ अतिरिक्त चरण ों को अंजाम दे सकता है। सबसे पहले, सर्किट लेआउट से मापा संरचनाओं के चिप आयामों और निर्देशांक प्राप्त करें। फिर, उन मूल्यों को बेंच कंट्रोल सॉफ्टवेयर में इनपुट करें। इसलिए, एक बार इनपुट फाइबर को पहले परीक्षण संरचना (धारा 2.1 में विस्तृत) पर गठबंधन किया गया है, तो बेंच वेफर के अनुवाद के माध्यम से स्वचालित रूप से एक संरचना से दूसरे में स्विच कर सकती है।
Representative Results
इस खंड में, ओपीए बीम की ओपेराडो छवियों में कई दिखाए गए हैं। इनमें बीम के निकट और सुदूर क्षेत्र में छवियां, चरण अनुकूलन से पहले और बाद में ओपीए आउटपुट बीम, और ओपीए चैनलों की एक अलग संख्या के साथ मुस्कराते हुए शामिल हैं।
बीम के निकट क्षेत्र की एक छवि, माइक्रोस्कोप का उपयोग कर दर्ज की गई, चित्रा 5एमें देखा जा सकता है । तस्वीर चैनलों की एक बड़ी संख्या के साथ एक निष्क्रिय OPA सर्किट से पता चलता है और OPA झंझरी पर उत्सर्जित प्रकाश स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है । यह सर्किट सुदूर क्षेत्र में हस्तक्षेप पैटर्न पैदा करता है, जिसे सीसीडी सेंसर का उपयोग करके दर्ज किया गया था। सेंसर छवि चित्र5बी में दिया गया है और दोनों मौलिक पालि के रूप में के रूप में अच्छी तरह से एक पक्ष पालि से पता चलता है । सेंसर, लेजर पावर और बैकग्राउंड लाइट के एक्सपोजर टाइम को एक स्पष्ट छवि का उत्पादन करने के लिए अनुकूलित किया गया है। प्रोटोकॉल सेक्शन 4.2.2.1 में दिए गए समीकरण के अनुसार गणना की गई है, दो मैक्सिमा को 17.6 डिग्री से अलग किया जाता है। ध्यान दें कि इस डिजाइन में, सभी वेवगाइड एक ही लंबाई के हैं और इसलिए चैनलों के बीच कोई महत्वपूर्ण चरण अंतर मौजूद नहीं है। नतीजतन, हस्तक्षेप मैक्सिमा स्पष्ट रूप से अलग हो जाते हैं। चैनलों के बीच अनियमित चरण अंतर के साथ एक ओपीए सर्किट का एक उदाहरण नीचे प्रस्तुत किया गया है।
ओपीए आउटपुट पैटर्न में स्पष्ट हस्तक्षेप मैक्सिमा का निरीक्षण करने के लिए, ओपीए चैनलों के बीच एक रैखिक चरण अंतर की आवश्यकता होती है। हालांकि, जब इनपुट और आउटपुट झंझरी के बीच वेवगाइड की लंबाई चैनल से चैनल तक भिन्न होती है, तो हस्तक्षेप पैटर्न झंझरी अभिविन्यास (यानी, कोण के साथ) के लिए लंबवत दिशा में एक सीधी रेखा के साथ कई, अनियमित हस्तक्षेप अनुभाग दिखाएगा। इस तरह के आउटपुट पैटर्न का एक उदाहरण चित्र6एकी शीर्ष बाईं छवि में दिया गया है । यह इनपुट और आउटपुट ग्रिंप्स के बीच गैर-समान तरंग लंबाई के साथ 16-चैनल ओपीए के दूर-क्षेत्र उत्पादन को दर्शाता है। सौभाग्य से, इस ओपीए डिजाइन में चरण शिफ्टर्स हर चैनल में शामिल हैं, ताकि चरणों को व्यक्तिगत रूप से समायोजित किया जा सके और आउटपुट बीम आकार का हो। प्रोटोकॉल धारा 3.3 में वर्णित चरणों को अनुकूलित करने के बाद, आउटपुट बीम एक स्पष्ट अधिकतम रूप ों को बनाता है। चित्रा 6ए से पता चलता है कि अनुकूलन प्रक्रिया के दौरान आउटपुट बीम कैसे विकसित होती है। ध्यान दें कि आगे हस्तक्षेप मैक्सिमा सेंसर क्षेत्र के बाहर मौजूद हैं। इसके अलावा, हम देखते हैं कि 16 चैनलों के ओपीए का बीम विचलन चित्रा 5बीमें देखे गए की तुलना में बहुत व्यापक है। यह प्रभाव की उम्मीद है और चैनल संख्या में उल्लेखनीय कमी के कारण है।
निम्नलिखित में, दो आयामों में ओपीए स्टीयरिंग के लिए ऑप्टिकल सर्किट के संचालन पर चर्चा की जाएगी, सर्किट पर विवरण के लिए चित्रा 2देखें । सबसे पहले, स्विचिंग नेटवर्क की रिंग वोल्टेज को विभिन्न उप-सर्किट के लिए प्रकाश को रूट करने के लिए कैलिब्रेट किया गया था, प्रत्येक में एक ओपीए शामिल था। चूंकि चार ओपीए में एक अलग झंझरी अवधि शामिल है, इसलिए उप-सर्किट परिणामों के बीच प्रकाश को अलग-अलग कोणों पर उत्सर्जित किया जा रहा है। यह चित्र6बीमें दिखाया गया है, जिसमें दूर-क्षेत्र छवियां शामिल हैं क्योंकि प्रकाश पथ को स्विचिंग नेटवर्क के रिंग अनुनादकों का उपयोग करके बदल दिया जाता है। छवियों से पता चलता है कि 'समानांतर' उत्सर्जन कोण, प्रत्येक व्यक्ति अनुनादक के रूप में परिवर्तन इनपुट प्रकाश के साथ पर गूंज सेट है, जबकि अन्य गूंजता ट्यूनिंग। हमारे सर्किट को चार अलग-अलग कोणों तक पहुंचने के लिए डिज़ाइन किया गया था, हालांकि, स्विचिंग नेटवर्क में डिजाइन त्रुटि के कारण, रिंग अनुनादकों में से तीन को संचालित करना संभव था। आउटपुट छवियों से, हम देख सकते हैं कि हस्तक्षेप पैटर्न अनियमित है और कोई स्पष्ट अधिकतमदिखाई नहीं दे रहा है। 'लंबी' उत्सर्जन कोण में आउटपुट बीम को चलाने और आकार देने के लिए, ओपीए चरणों को समायोजित और अनुकूलित किया गया था।
दो आयामी बीम स्टीयरिंग सर्किट के अनुकूलित आउटपुट बीम की एक उदाहरण छवि चित्र7एमें दिखाई गई है। मुख्य पालि और पक्ष पालि में से एक के अनुरूप दो हस्तक्षेप अधिकतमा स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं। चित्रा 7ए में शीर्ष छवि सेंसर बनाम पिक्सेल नंबर पर दर्ज की गई चमक का एक गर्मी नक्शा दिखाता है । आउटपुट एंगल को निर्धारित करने के लिए, छवि को प्रोटोकॉल की धारा 4.2 में वर्णित और पिक्सेल नंबर और आउटपुट कोण के बीच संबंध निर्धारित किया गया था। बीम तीव्रता बनाम कोण की अंशांकित छवि चित्र7एकी नीचे की सबसे छवि में दिखाया गया है ।
इसके बाद बीम स्टीयरिंग परिणामों पर चर्चा की जाएगी। ओपीए बीम सफलतापूर्वक 17.6 ° × 3 ° (10× × ) के क्षेत्र में चलाया गया था, उदाहरण डेटा चित्रा 7बी और चित्रा 7सीमें दिखाया गया है। चित्र7बी बीम की छवियों को दिखाता है, जबकि 8 डिग्री पर स्थिर बनाए रखने में चलाया जा रहा है । यह पहले 7 = 8 डिग्री के समानांतर उत्सर्जन कोण के अनुरूप ओपीए तक पहुंचने और बाद में ऑप्टिकल चरणों को अलग-अलग करके प्राप्त किया गया था ताकि लंबवत उत्सर्जन कोण को बदल दिया जा सके, यह अंतर है। मौलिक बीम के सामान्यीकृत तीव्रता वाले भूखंडों को चित्रा 7 सी में दिखाया गया है, जिसमें 7 डिग्री और 9 डिग्री के बीच अलग-अलग मौलिक बीम के सामान्यीकृत तीव्रता वाले भूखंडों को चित्रा 7सीमें दिखाया गया है। पहले की तरह, समानांतर उत्सर्जन कोण को ओपीए के बीच स्विच करने के लिए रिंग अनुनादक नेटवर्क का उपयोग करके नियंत्रित किया गया था। ओपीए चयन के बाद, ओपीए चरणों को 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000 000 000 000 0000 0000 0000 000000000000
अंत में, बीम विचलन प्रोटोकॉल धारा 4.3 में वर्णित के साथ दो गॉसियन घटता फिटिंग द्वारा निर्धारित किया गया था। एफडब्ल्यूएचएम बीम विचलन के लिए एक उपाय के रूप में कार्य करता है और इसे 4.3 डिग्री और 0.7 डिग्री के उत्सर्जन कोणों के लिए मापा गया था= - 2.5 डिग्री और = 8 डिग्री, देखें चित्रा 8ए। ये मान चार चैनल ओपीए के लिए क्रमशः 4.3 डिग्री और 0.6 डिग्री के अपेक्षित मूल्यों के साथ अच्छे समझौते में हैं, जैसा कि प्रोटोकॉल के धारा4.3.3 और 4.3.4 में वर्णित है। एक चार चैनल OPA के विचलन का निर्धारण करने के अलावा, हम चैनलों की एक बहुत बड़ी संख्या के साथ एक OPA डिजाइन के विचलन की जांच की । एक निष्क्रिय OPA के विचलन १२८ चैनलों से मिलकर, एक डिजाइन के समान है कि चित्रा 5एमें दिखाया के समान के साथ, मापा गया था । एक वेफर में निर्माण विविधताओं के लिए परीक्षण करने के लिए, हमने समान डिजाइनों के साथ 42 उपकरणों की विशेषता के लिए एक स्वचालित स्कैन लॉन्च किया। रिकॉर्ड की गई छवियों का विश्लेषण बीम विचलन के संबंध में किया गया था। वेफर पर डिवाइस की स्थिति बनाम अंतर चित्र8बीमें दिखाया गया है । मापा मूल्य 0.19 डिग्री और 0.37 डिग्री के बीच हैं और 0.14 डिग्री के अपेक्षित मूल्य से थोड़ा बड़ा है। यह व्यक्तिगत ओपीए चैनलों के अंदर चरण त्रुटियों से समझाया जा सकता है । डिजाइन में सभी वेवगाइड एक ही लंबाई के हैं और इसलिए सैद्धांतिक रूप से ओपीए चैनलों के बीच कोई चरण अंतर पैदा नहीं होना चाहिए। हालांकि, निर्माण त्रुटियों के परिणामस्वरूप अनियंत्रित चरण में बदलाव होता है क्योंकि प्रकाश इनपुट से आउटपुट ग्रिंटिंग तक की यात्रा करता है, जिससे आउटपुट बीम का विस्तार होता है। सर्किट में फेज शिफ्टर न होने के कारण इन त्रुटियों की भरपाई संभव नहीं हो पा रही थी। जैसा कि उल्लेख किया गया है, एंटीना झंझरी ज्यामिति द्वारा कोण को परिभाषित किया गया है। इसलिए, निर्माण विविधताएं (एसआईएन फिल्म ऊंचाई और संरचनाएं पार्श्व आयाम विचलन) ओपीए आउटपुट कोण को प्रभावित कर सकती हैं, जो कि प्रभावित कर सकती हैं। इस तरह के बदलाव पूरे वेफर भर में ४० उपकरणों पर विशेषता है । बहुत अच्छी तरह से नियंत्रित सीएमओएस निर्माण प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, 0.156 डिग्री का एक नगण्य 30 (तीन गुना मानक विचलन) पाया गया है।
चित्रा 1: एकीकृत ओपीए का चित्रण। (A)ओपीए आउटपुट का पहला क्रम हस्तक्षेप पालि चिप विमान के ऑर्थोगोनल प्रक्षेपण के लिए दो अजीमुथल कोणों पर सर्किट छोड़ देता है, और क्रमशः झंझरी के अभिविन्यास के समानांतर, लंबवत और समानांतर होता है। (ख)एक ओपीए का शीर्ष दृश्य जो अपने मुख्य संविलियन तत्वों को दिखाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 2: दो आयामी बीम स्टीयरिंग के लिए एकीकृत ऑप्टिकल सर्किट की योजनाबद्ध और माइक्रोस्कोप छवि। (ए)सर्किट जिसमें चार उप-सर्किट से जुड़ा स्विचिंग नेटवर्क होता है, प्रत्येक एक ओपीए बनाता है । आउटपुट क्षेत्र में चार अलग-अलग झंझरी अवधि के साथ चारBओपीए होते हैं और इसलिए उत्सर्जन कोण में वर्णित सर्किट की माइक्रोस्कोप छवि(ए),सिएन वेवगाइड और टीआई/टीएन थर्मल फेज शिफ्टर्स का उपयोग करके निर्मित होती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 3: 0 mW और 200 mW के बीच विद्युत शक्तियों को लागू करने के लिए इलेक्ट्रिक सर्किट। यह योजनाबद्ध एक इलेक्ट्रिक सर्किट का प्रतिनिधित्व करता है जो व्यक्तिगत रूप से ऑप्टिकल सर्किट में चरण शिफ्टर्स को वोल्टेज लागू कर सकता है और वोल्टेज आवेदन के बाद अपने विद्युत वर्तमान को पढ़ सकता है। हमारे ऑप्टिकल सर्किट में, चरण शिफ्टर्स में 1.3 kω के प्रतिरोध के साथ बिजली के तार होते हैं। 90 मीटर की बिजली की आवश्यकता है। सर्किट को आर्डुइनो माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 4: ओपीए सर्किट लक्षण वर्णन के लिए प्रायोगिक सेट-अप। (क)प्रायोगिक सेट-अप की योजनाबद्ध । (ख)प्रयोग की तस्वीर । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 5: आउटपुट बीम के पास और दूर क्षेत्र छवियां। (ए)एक ओपीए सर्किट की क्षेत्र छवि के पास । 905 एनएम की तरंगदैर्ध्य में प्रकाश एक फाइबर और एक इनपुट झंझरी के माध्यम से सर्किट में युग्मित है। वेवगाइड के अंदर प्रकाश का बिखराव हमें सर्किट डिजाइन देखने की अनुमति देता है। एक एमएमआई पेड़ के अंत में, प्रकाश ओपीए झंझरी पर उत्सर्जित होता है। (ख)में दिखाया गया सर्किट के आउटपुट की सुदूर क्षेत्र छवि(ए)में दिखाया गया है । सेंसर पर दो हस्तक्षेप मैक्सिमा दिखाई दे रहे हैं। ओपीए सिद्धांत के अनुसार, अधिकतम 17.6 डिग्री से अलग हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 6: ओपीए बीम अनुकूलन और स्विचिंग नेटवर्क ऑपरेशन। (A)फेज शिफ्टर्स का उपयोग करके 16 चैनल ओपीए का ओपीए बीम अनुकूलन। प्रत्येक अनुकूलन चरण के बाद दूर-फ़ील्ड छवियां दिखाई जाती हैं। सभी 16 चैनलों को अनुकूलित करने के बाद, बीम सेंसर क्षेत्र के अंदर एक मुख्य हस्तक्षेप अधिकतम रूपों । (ख)रिंग अनुनादकों से मिलकर एक स्विचिंग नेटवर्क का उपयोग करके, विभिन्न ओपीए जिसमें एक अलग झंझरी अवधि शामिल है। विभिन्न झंझरी अवधि के परिणामस्वरूप आउटपुट बीम विभिन्न कोणों पर उत्सर्जित होती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 7: दो आयामी बीम स्टीयरिंग सर्किट का लक्षण वर्णन। (A)रिकॉर्ड किए गए इमेज डेटा के कोण रूपांतरण के लिए पिक्सेल। बीम स्टीयरिंग परिणाम क्रमशः(बी)और(सी)में दिखाया गया है। इस आंकड़े को टायलर एट अल16से संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 8: ओपीए बीम विचलन माप। (क)4 चैनल ओपीए का बीम विचलन विश्लेषण । इस आंकड़े को टायलर एट अल16से संशोधित किया गया है । (ख)128 चैनल ओपीए डिजाइन के मापा विचलन का वेफर नक्शा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
Discussion
हमने एक एकीकृत ओपीए की विशेषता के लिए एक विधि प्रस्तुत की है। विधि का मुख्य लाभ आसानी से एक वेफर भर में कई मर जाता है जांच करने की क्षमता है, निर्माण विविधताओं के लिए देखने के लिए और उच्च प्रदर्शन उपकरणों की पहचान करने के लिए । यह चित्रा 8बीमें देखा जा सकता है । वेफर स्कैन से, यह स्पष्ट हो जाता है कि वेफर का निचला आधा कम बीम विचलन के साथ उपकरणों को प्रदर्शित करता है। यह उस क्षेत्र में एक उच्च तरंग गुणवत्ता द्वारा समझाया जा सकता है, जो यादृच्छिक चरण बदलाव को कम कर देता है और इसलिए बीम विचलन।
दूर क्षेत्र उत्पादन छवि के लिए एक बड़े क्षेत्र सीसीडी सेंसर का उपयोग एकीकृत सर्किट के मुक्त अंतरिक्ष उत्पादन छवि के लिए एक सुविधाजनक तरीका है, क्योंकि यह आसानी से अक्सर इस्तेमाल किया, bulkier, Fourier-इमेजिंग सिस्टम6की तुलना में अपने कॉम्पैक्ट आकार के कारण सबसे लक्षण वर्णन सेट अप करने के लिए जोड़ा जा सकता है ।
बीम कोण और विचलन माप की उच्च सटीकता की गारंटी देने के लिए, कैमरे के दौरान विशेष देखभाल की जानी चाहिए - OPA संरेखण। इसके अलावा, ओपीए प्रतिक्रिया अंशांकन के दौरान चरण और ध्रुवीकरण अस्थिरता के प्रति संवेदनशील है । इसलिए, क्षोभ के सभी स्रोतों को नियंत्रित किया जाना चाहिए- इंजेक्शन फाइबर, लेजर तापमान, आने वाले प्रकाश ध्रुवीकरण आदि का आंदोलन/कंपन।
सारांश में, एकीकृत OPAs की विशेषता के लिए एक विधि प्रस्तुत किया गया था। कैसे कुछ प्रकाश के लिए पर विवरण, कैसे सर्किट में चरण shifters को नियंत्रित करने के लिए और कैसे निकट और दूर क्षेत्र में उत्पादन छवि के लिए दिया गया । कई ओपीए सर्किट के आउटपुट बीम की विशिष्ट छवियां दिखाई गईं, जिनमें निकट अवरक्त में एक तरंगदैर्ध्य में दो आयामों में बीम स्टीयरिंग के परिणाम शामिल थे। इसके अलावा, हम बीम विचलन के मामले में एक वेफर भर में एक ही डिजाइन के साथ कई उपकरणों को मापने के परिणाम दिखाते हैं। वेफर पर स्थिति के संबंध में एक प्रदर्शन प्रवृत्ति पाई गई, उच्च गुणवत्ता वाले निर्माण गुणों वाले क्षेत्रों की पहचान की गई।
Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
इस काम को डेमो3एस परियोजना के माध्यम से फ्रांसीसी दिशा गेनेराले डेस एंट्रेप्स (DGE) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 25 ch electrical Probe | Cascade Microtech | InfinityQuad 25ch | |
| 35 mm CCD sensor | Allied Vision | Prosilica GT 6600 | |
| Arduino uno | Arduino | A100066 | |
| laser | Qphotonics | QFLD-905-10S | |
| optical fibre | Corning | HI780 | |
| polarization controller | ThorLabs | FPC023 | |
| prober station | Cascade Microtech | Elite 300 |
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