Матричная волноводная решетка

Матричные волноводные решетки ( AWG ) обычно используются в качестве оптических (де) мультиплексоров в системах мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM). Эти устройства способны мультиплексировать множество длин волн в одно оптическое волокно , тем самым значительно увеличивая пропускную способность оптических сетей . ^[1]

Устройства основаны на фундаментальном принципе оптики , который гласит, что световые волны разных длин волн не интерферируют друг с другом линейно. Это означает, что если каждом канале в оптической сети связи используется свет с немного разной длиной волны, то свет от многих из этих каналов может передаваться по одному оптическому волокну с незначительными перекрестными помехами между каналами. AWG используются для мультиплексирования каналов нескольких длин волн в одно оптическое волокно на передающем конце, а также используются в качестве демультиплексоров для извлечения отдельных каналов с разными длинами волн на приемном конце сети оптической связи. ^[1]

Работа устройств AWG

Падающий свет **(1)** пересекает свободное пространство **(2)** и попадает в пучок оптических волокон или канальных волноводов **(3)** . применяется разный фазовый сдвиг Волокна имеют разную длину и, следовательно , на выходе волокон . Затем свет пересекает другое свободное пространство **(4)** и интерферирует на входах выходных волноводов **(5)** таким образом, что каждый выходной канал принимает свет только определенной длины волны. Оранжевые линии лишь иллюстрируют путь света. Световой путь от **(1)** к **(5)** — демультиплексор, от **(5)** к **(1)** — мультиплексор.

Обычные AWG на основе диоксида кремния , как показано на рисунке выше, представляют собой плоские световолновые схемы, изготовленные путем нанесения слоев легированного и нелегированного кварца на кремниевую подложку .

AWG состоят из нескольких входных (1) и выходных (5) ответвителей, распространения области в свободном пространстве (2) и (4) и решетчатых волноводов (3) . Решеточные волноводы состоят из множества волноводов, каждый из которых имеет постоянное приращение длины (ΔL).

Свет подается в устройство через оптическое волокно (1), подключенное к входному порту.
Свет, дифрагирующий из входного волновода на границе раздела ответвитель/пластина, распространяется через область свободного пространства (2) и освещает решетку с гауссовым распределением .
Каждая длина волны света, связанного с решетчатыми волноводами (3), претерпевает постоянное изменение фазы , обусловленное постоянным приращением длины решетчатых волноводов.
Дифрагированный свет от каждого волновода внутри решетки подвергается конструктивной интерференции , что приводит к перефокусировке света на выходных волноводах (5). Пространственное положение выходных каналов зависит от длины волны и определяется фазовым сдвигом решетки , вызванным постоянным приращением длины решетчатых волноводов. ^[2]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Пашотта, доктор Рюдигер. «Массировые волноводные решетки» . РП Фотоникс АГ . Проверено 15 июня 2023 г.
^ Хехт, Джефф (2015). Понимание оптоволокна .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б Пашотта, доктор Рюдигер. «Массировые волноводные решетки» . РП Фотоникс АГ . Проверено 15 июня 2023 г.

[2] Хехт, Джефф (2015). Понимание оптоволокна .

[1]

[2]