AWG(Arrayed Waveguide Grating)是密集波分復用系統(tǒng)(DWDM)中的首選技術。一組具有相等長度差的陣列波導形成的光柵,使用具有分波的能力。其原理為:含有多個波長的復用信號光經(jīng)中心輸入信道波導輸出后,在輸入平板波導內發(fā)生衍射,到達輸入凹面光柵上進行功率分配,并耦合進入陣列波導區(qū)。
AWG(Arrayed Waveguide Grating)是密集波分復用系統(tǒng)(DWDM)中的首選技術。一組具有相等長度差的陣列波導形成的光柵,使用具有分波的能力。其原理為:含有多個波長的復用信號光經(jīng)中心輸入信道波導輸出后,在輸入平板波導內發(fā)生衍射,到達輸入凹面光柵上進行功率分配,并耦合進入陣列波導區(qū)。因陣列波導端面位于光柵圓的圓周上,所以衍射光以相同的相位到達陣列波導端面上。經(jīng)陣列波導傳輸后,因相鄰的陣列波導保持有相同的長度差ΔL,因而在輸出凹面光柵上相鄰陣列波導的某一波長的輸出光具有相同的相位差,對于不同波長的光此相位差不同,于是不同波長的光在輸出平板波導中發(fā)生衍射并聚焦到不同的輸出信道波導位置,經(jīng)輸出信道波導輸出后完成了波長分配即解復用功能。這一過程的逆過程,即如果信號光反向輸入,則完成復用功能,原理相同。 陣列波導光柵(arrayed waveguide grating, 簡稱AWG), 其主要由兩個羅蘭圓和一系列不同長度的波導構成,如下圖所示, 不同波長的光從同一端口進入到左側的羅蘭圓中,在其中進行自由傳輸。當進入到波導陣列時,由于波導長度的區(qū)別,不同波長的光將積累不同的相位差,最終經(jīng)過右側的羅蘭圓,傳輸?shù)讲煌耐ǖ乐?。兩個羅蘭圓區(qū)域可視為平板波導。 AWG的典型光譜如下圖所示,插損一般在2-3dB左右,串擾為-20dB左右,其光譜為高斯型。 AWG的插損主要來源于輸入/輸出波導與羅蘭圓連接處模場的不匹配,以及輸出波導處相鄰端口之間區(qū)域對光場的反射。為了降低插損,可通過MMI型結構和bi-level型的taper來改善。由于波導寬度的加工誤差,以及波導厚度的不均勻,這些都將導致通道中心波長的漂移。因此通常將波導寬度加寬,并通過熱調的方法來調節(jié)中心波長。
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