AWG是Arrayed Waveguide Grating陣列波導光柵,是密集波分復用系統(DWDM)中的首選技術(shù)。AWG是一種平面波導器件,是利用PLC技術(shù)在芯片襯底上制作的陣列波導光柵。與FBG和TTF相比,AWG具有集成度高、通道數目多、插入損耗小、易于批量自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。 AWG的工作原理,可以從凹面光柵來(lái)分析。凹面光柵結構如圖1所示,光柵的槽面分布在一個(gè)半徑為R=2r的大圓上,在光柵前面存在一個(gè)小圓,其半徑r是大圓的一半,這個(gè)小圓稱(chēng)為羅蘭圓。凹面光柵兼有傳統光柵和透鏡兩種功能,從羅蘭圓上任意一點(diǎn)P1發(fā)出的光束,經(jīng)凹面光柵衍射之后,必定聚焦在羅蘭圓上另一點(diǎn)P2。衍射角θ與入射角α之間滿(mǎn)足關(guān)系式(1)。 ![]() 根據式(1),衍射角θ是波長(cháng)相關(guān)的。當一束復色光波從P1點(diǎn)發(fā)出,經(jīng)凹面光柵衍射之后,不同波長(cháng)將會(huì )聚焦在羅蘭圓上的不同位置(P2點(diǎn)附近)。 ![]() 圖1. 凹面光柵的衍射 輸入/輸出星形耦合器具有類(lèi)似凹面光柵的結構,圖2是輸出星形耦合器的結構,陣列波導的端口都分布在一個(gè)直徑為R=2r的大圓上,而輸出波導的端口都分布在一個(gè)半徑為r的小圓(羅蘭圓)上。輸入星形耦合器的結構與星形耦合器類(lèi)似,差別僅在于數十根輸出波導被一根輸入波導替代,輸入波導的端口位于輸出波導的中心位置C。 ![]() 圖2. 輸出星形耦合器的結構 凹面光柵與星形耦合器之間的類(lèi)比,如圖3所示。在凹面光柵中,復色光束從羅蘭圓上的一點(diǎn)發(fā)出,不同波長(cháng)的光聚焦在羅蘭圓上的不同點(diǎn)。在星形耦合器中,DWDM信號從輸出波導的中心店C(即輸入波導的鏡像點(diǎn))發(fā)出,這個(gè)點(diǎn)在羅蘭圓上。如果在陣列波導中能否如凹面光柵一樣,發(fā)生反射式衍射,那么不同波長(cháng)將會(huì )聚焦在羅蘭圓上的不同點(diǎn)。然后色散展開(kāi)的不同波長(cháng),被羅蘭圓上的不同輸出波導接收,F在的關(guān)鍵點(diǎn)是,如何在陣列波導中產(chǎn)生反射式衍射。 ![]() 圖3. 凹面光柵與星形耦合器之間的類(lèi)比 因為輸入/輸出星形耦合器的結構類(lèi)似,我們可以對AWG進(jìn)行折疊,如圖4所示。在陣列波導中間設置一個(gè)反射鏡,將陣列波導對稱(chēng)分開(kāi)。陣列波導的左側一半鏡像到右側一半,輸入星形耦合器鏡像到輸出星形耦合器,輸入波導鏡像到輸出波導的中心位置C。因此AWG的工作過(guò)程可視同:DWDM信號從輸出波導的中心位置C輸入,經(jīng)過(guò)輸出星形耦合器中的自由傳輸,分配至陣列波導之中;多光束在陣列波導的右半側傳輸至鏡面,被反射的多光束進(jìn)入輸出星形耦合器;經(jīng)過(guò)星形耦合器中的自由傳輸之后,不同波長(cháng)的光束聚焦在不同位置,被輸出波導接收,從而實(shí)現對DWDM信號的解復用。 ![]() 圖4. AWG的折疊操作過(guò)程 AWG具有波長(cháng)間隔小、信道數多、易于集成的優(yōu)點(diǎn),特別適合于超高速、大容量的DWDM系統使用,已成為DWDM系統中大部分器件的核心構件,應用廣泛。 億源通(HYC)推廣出一款48通道的無(wú)熱陣列波導光柵AAWG,主要針對400Gbps的網(wǎng)絡(luò )應用;陉嚵胁▽Ч鈻偶夹g(shù),不需要額外的電源供電或者溫度控制,屬于純無(wú)源模塊。具有低損耗和偏振相關(guān)損耗,低串擾等特點(diǎn),在-40℃到85℃工作溫度范圍內穩定性良好。 ![]() 關(guān)于億源通(HYC) 億源通(英文簡(jiǎn)稱(chēng)HYC)創(chuàng )立于2000年,是全球行業(yè)內領(lǐng)先的無(wú)源光器件OEM/ODM及解決方案提供商,專(zhuān)注于光通信無(wú)源基礎器件研發(fā)、制造、銷(xiāo)售與服務(wù)。公司主營(yíng)產(chǎn)品為:光纖連接器(數據中心高密度光連接器),WDM波分復用器,PLC光分路器,MEMS光開(kāi)關(guān)等四大核心光無(wú)源基礎器件,廣泛應用于光纖到戶(hù)、4G/5G移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)數據中心、國防通信等領(lǐng)域。 |