High-resolution and compact serpentine integrated grating spectrometer

分光计 光学 栅栏 材料科学 分辨率(逻辑) 物理 遥感 计算机科学 地质学 人工智能
作者
Michael Brand,Bohan Zhang,Deniz Onural,Kenaish Al Qubaisi,Miloš A. Popović,Nathan Dostart,Kelvin Wagner
出处
期刊:Journal of The Optical Society of America B-optical Physics [Optica Publishing Group]
卷期号:38 (7): A75-A75 被引量:6
标识
DOI:10.1364/josab.423968
摘要

Integrated astrophotonic spectrometers are integrated variants of conventional free-space spectrometers that offer significantly reduced size, weight, and cost and immunity to alignment errors, and can be readily integrated with other astrophotonic instruments such as nulling interferometers. Current integrated dispersive astrophotonic spectrometers are one-dimensional devices such as arrayed waveguide gratings or planar echelle gratings. These devices have been limited to 10 4 resolving powers and < 1000 spectral bins due to having limited total optical delay paths and 1D detector array pixel densities. In this paper, we propose and demonstrate a high-resolution and compact astrophotonic serpentine integrated grating (SIG) spectrometer design based on a 2D dispersive serpentine optical phased array. The SIG device combines a 5.2 cm long folded delay line with grating couplers to create a large optical delay path along two dimensions in a compact integrated device footprint. Analogous to free-space crossed-dispersion high-resolution spectrometers, the SIG spectrometer maps spectral content to a 2D wavelength-beam-steered folded-raster emission pattern focused onto a 2D detector array. We demonstrate a SIG spectrometer with 100 k resolving power and 6750 spectral bins, which are approximately an order of magnitude higher than previous integrated photonic designs that operate over a wide bandwidth, in a 0.4 m m 2 footprint. We measure a Rayleigh resolution of 1.93 ± 0.07 G H z and an operational bandwidth from 1540 nm to 1650 nm. Finally, we discuss refinements of the SIG spectrometer that improve its resolution, bandwidth, and throughput. These results show that SIG spectrometer technology provides a path towards miniaturized, high-resolution spectrometers for applications in astronomy and beyond.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天韶完成签到,获得积分10
1秒前
金虎发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
5秒前
clewaychan完成签到,获得积分10
5秒前
SiShi完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
晓莹完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
VC发布了新的文献求助10
9秒前
东方欲晓完成签到,获得积分10
10秒前
JoeyCory发布了新的文献求助10
10秒前
monster发布了新的文献求助10
10秒前
和谐的寄凡完成签到,获得积分10
11秒前
g123发布了新的文献求助10
12秒前
烟花应助SUN采纳,获得10
12秒前
Sieg发布了新的文献求助10
12秒前
ccyy发布了新的文献求助10
13秒前
Just_nine完成签到,获得积分10
16秒前
胡婷婷完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
天韶发布了新的文献求助10
19秒前
water应助妙妙采纳,获得10
20秒前
bkagyin应助快乐小子采纳,获得10
21秒前
21秒前
共享精神应助搞怪书兰采纳,获得10
23秒前
re6irth完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
VC完成签到,获得积分20
25秒前
JoeyCory完成签到,获得积分10
27秒前
下次一定完成签到,获得积分10
28秒前
隐形曼青应助zjh采纳,获得10
28秒前
SUN发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
30秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
jlux应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 780
水稻光合CO2浓缩机制的创建及其作用研究 500
Logical form: From GB to Minimalism 500
2025-2030年中国消毒剂行业市场分析及发展前景预测报告 500
镇江南郊八公洞林区鸟类生态位研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4166477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3702161
关于积分的说明 11687368
捐赠科研通 3390493
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1859392
邀请新用户注册赠送积分活动 919666
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 832356