光探测和测距(LIDAR)提供了相对远距离和高精度的3D成像，这对未来的自动驾驶汽车至关重要。光学相控阵(OPA)是激光雷达的关键部件，由于OPA材料成本低、集成度高、与CMOS技术兼容等优点，近年来被认为是一种很有前途的实现全集成的固态技术。研究人员已经在各种光子平台上对OPA进行探索，氮化硅(Si3N4)由于具备更高的输入功率、更大的透明度和更低的相位变化，最近成为集成OPA波导的兴趣点。与Si3N4相比，铌酸锂(LN)不仅具有与Si3N4相同的优点，而且是一种具有大系数的优秀电光(EO) Pockels材料。随着薄膜LN技术的发展，绝缘体上LN (LNOI)平台显示出了极大的潜力。OPA技术不断向高性能发展，如视野宽、无混叠、扫描速度高、功耗低、体积小等。
近日，南京大学现代工程与应用科学学院李涛教授课题组提出了一种超表面赋能的端口选择OPA (POPA)，一种由端口选择控制的OPA，它由一个平均节距小于波长和相位由波导间耦合控制的非周期波导阵列实现。在POPA上设计了一个超表面层，以增加宽视场转向，通过偏振分割实现无混叠。研究人员在±41.04°× 7.06°视场上进行了双光束扫描实验。双光束扫描不仅保证了宽视场，而且提高了帧率。此外，研究人员表示可以采用可调谐液晶偏光器过滤掉一个分支，回到单光束扫描，在不减小扫描角度范围的情况下避免串扰问题。未来可以通过使用马赫-曾德尔干涉仪(MZI)实现对POPA的动态扫描。该工作成功地将超曲面设计融入到OPA中，为实现无混叠光束转向和视场放大开辟了新的自由度。相关研究工作发表在《Photonics Research》上。（丁雷）
文章链接：ZHIZHANG WANG, et al. metasurface empowered lithium niobate optical phased array with an enlarged field of view. Photonics Research(2022). https://doi.org/10.1364/PRJ.463118.
