AWG(Arrayed Waveguide Grating)是密集波分復(fù)用系統(tǒng)(DWDM)中的首選技術(shù)。一組具有相等長(zhǎng)度差的陣列波導(dǎo)形成的光柵,使用具有分波的能力。其原理為:含有多個(gè)波長(zhǎng)的復(fù)用信號(hào)光經(jīng)中心輸入信道波導(dǎo)輸出后,在輸入平板波導(dǎo)內(nèi)發(fā)生衍射,到達(dá)輸入凹面光柵上進(jìn)行功率分配,并耦合進(jìn)入陣列波導(dǎo)區(qū)。
AWG(Arrayed Waveguide Grating)是密集波分復(fù)用系統(tǒng)(DWDM)中的首選技術(shù)。一組具有相等長(zhǎng)度差的陣列波導(dǎo)形成的光柵,使用具有分波的能力。其原理為:含有多個(gè)波長(zhǎng)的復(fù)用信號(hào)光經(jīng)中心輸入信道波導(dǎo)輸出后,在輸入平板波導(dǎo)內(nèi)發(fā)生衍射,到達(dá)輸入凹面光柵上進(jìn)行功率分配,并耦合進(jìn)入陣列波導(dǎo)區(qū)。因陣列波導(dǎo)端面位于光柵圓的圓周上,所以衍射光以相同的相位到達(dá)陣列波導(dǎo)端面上。經(jīng)陣列波導(dǎo)傳輸后,因相鄰的陣列波導(dǎo)保持有相同的長(zhǎng)度差ΔL,因而在輸出凹面光柵上相鄰陣列波導(dǎo)的某一波長(zhǎng)的輸出光具有相同的相位差,對(duì)于不同波長(zhǎng)的光此相位差不同,于是不同波長(zhǎng)的光在輸出平板波導(dǎo)中發(fā)生衍射并聚焦到不同的輸出信道波導(dǎo)位置,經(jīng)輸出信道波導(dǎo)輸出后完成了波長(zhǎng)分配即解復(fù)用功能。這一過程的逆過程,即如果信號(hào)光反向輸入,則完成復(fù)用功能,原理相同。 陣列波導(dǎo)光柵(arrayed waveguide grating, 簡(jiǎn)稱AWG), 其主要由兩個(gè)羅蘭圓和一系列不同長(zhǎng)度的波導(dǎo)構(gòu)成,如下圖所示, 不同波長(zhǎng)的光從同一端口進(jìn)入到左側(cè)的羅蘭圓中,在其中進(jìn)行自由傳輸。當(dāng)進(jìn)入到波導(dǎo)陣列時(shí),由于波導(dǎo)長(zhǎng)度的區(qū)別,不同波長(zhǎng)的光將積累不同的相位差,最終經(jīng)過右側(cè)的羅蘭圓,傳輸?shù)讲煌耐ǖ乐小蓚€(gè)羅蘭圓區(qū)域可視為平板波導(dǎo)。 AWG的典型光譜如下圖所示,插損一般在2-3dB左右,串?dāng)_為-20dB左右,其光譜為高斯型。 AWG的插損主要來源于輸入/輸出波導(dǎo)與羅蘭圓連接處模場(chǎng)的不匹配,以及輸出波導(dǎo)處相鄰端口之間區(qū)域?qū)鈭?chǎng)的反射。為了降低插損,可通過MMI型結(jié)構(gòu)和bi-level型的taper來改善。由于波導(dǎo)寬度的加工誤差,以及波導(dǎo)厚度的不均勻,這些都將導(dǎo)致通道中心波長(zhǎng)的漂移。因此通常將波導(dǎo)寬度加寬,并通過熱調(diào)的方法來調(diào)節(jié)中心波長(zhǎng)。
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