【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有共享输入输出路径的光学相干成像器和用于感测相干光的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年2月9日提交的美国临时申请第63/147,733号的优先权的权益，出于所有目的，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]关于联邦资助的研究或开发的声明
[0004]本专利技术是在国家科学基金会所授予的编号为2015160的政府支持下完成的。政府对本专利技术享有一定的权利。
[0005]本公开涉及一种具有共享输入输出路径的光学相干成像器和用于感测相干光的方法。更具体地，本公开涉及一种具有基于偏振分集的共享输入输出路径的光子集成电路和用于感测相干光的方法。
技术介绍
[0006]光学相干成像器是一种有源成像系统，该系统包括光学探测器(本文称为“传感器”)阵列和光源(通常是例如激光器等相干光源)。光源用于目标照明以及提供用于光学相干检测(也称为光学外差检测)的本地振荡器(local oscillator,LO)的目的。这样的光学相干成像器可以用于包括三维(three dim...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学相干传感器，包括多个相干感测单元和设置在所述相干感测单元上的偏振变换器，其中，所述相干感测单元中的每一个包括：偏振分集光学耦合器，其能够将具有第一偏振态的光学信号引导到自由空间和第一波导以及从所述自由空间和所述第一波导引导具有所述第一偏振态的光学信号，并且能够将具有第二偏振态的光学信号引导到所述自由空间和第二波导以及从所述自由空间和所述第二波导引导具有所述第二偏振态的光学信号；一个或更多个2
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2光学耦合器，其通过所述第一波导和所述第二波导中的至少一个来光学耦合到所述偏振分集光学耦合器；以及一个或更多个光电探测器，其光学耦合到所述2
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2光学耦合器。2.根据权利要求1所述的光学相干传感器，其中，所述偏振分集光学耦合器包括第一子耦合器和第二子耦合器。3.根据权利要求2所述的光学相干传感器，其中，所述第一子耦合器和所述第二子耦合器中的一个子耦合器是偏振相关的，该子耦合器与预定偏振态的光学信号最佳地耦合，并且其中，所述第一子耦合器和所述第二子耦合器中的另一子耦合器是偏振无关的，该另一子耦合器与任何偏振态的光学信号最佳地耦合。4.根据权利要求2所述的光学相干传感器，其中，所述第二子耦合器设置在所述第一子耦合器上并且与所述第一子耦合器垂直分离。5.根据权利要求2所述的光学相干传感器，其中，所述第一子耦合器和所述第二子耦合器设置在光子衬底上并且彼此横向分离。6.根据权利要求5所述的光学相干传感器，其中，所述偏振变换器将来自所述第一子耦合器和所述第二子耦合器中的一个子耦合器的出射光学信号引导到所述自由空间中的光路，并且将来自所述光路的入射光学信号分离为具有所述第一偏振态的第一光学信号和具有所述第二偏振态的第二光学信号，所述第一光学信号和第二光学信号中的一个或两个被所述偏振变换器在空间上移位，使得所述第一光学信号和所述第二光学信号分别入射在所述第一子耦合器和第二子耦合器上。7.根据权利要求2所述的光学相干传感器，其中，所述偏振变换器包括至少一个偏振相关分束器。8.根据权利要求1所述的光学相干传感器，其中，所述偏振变换器包括一个或更多个偏振转换器，所述一个或更多个偏振转换器将线性偏振的光学信号旋转预定角度。9.根据权利要求8所述的光学相干传感器，其中，所述偏振转换器中的至少一个是法拉第旋转器。10.根据权利要求1所述的光学相干传感器，其中，所述偏振变换器包括一个或更多个四分之一波片。11.根据权利要求2所述的光学相干传感器，其中，所述偏振分集光学耦合器还包括第三子耦合器。12.根据权利要求11所述的光学相干传感器，其中，所述第一子耦合器、所述第二子耦合器和所述第三子耦合器设置在光子衬底上并且彼此横向分离。13.根据权利要求11所述的光学相干传感器，其中，所述偏振变换器将来自所述第一子耦合器、所述第二子耦合器和所述第三子耦合器中的一个子耦合器的出射光学信号引导到
自由空间中的光路，并且将来自所述光路的入射光学信号分离为具有所述第一偏振态的第一光学信号和具有所述第二偏振态的第二光学信号，所述第一光学信号和所述第二光学信号中的一个或两个...
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