什么是AWG（陣列波導(dǎo)光柵）？

什么是AWG（陣列波導(dǎo)光柵）？

我們知道，DWDM技術(shù)可以在單根光纖中傳輸數(shù)十個(gè)波長，大大擴(kuò)充了光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量。DWDM系統(tǒng)中最早采用的波分復(fù)用/解復(fù)用模塊是基于介質(zhì)膜濾光片TFF的，如圖1和圖2所示。這兩種都是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，不同波長在模塊中經(jīng)歷不同數(shù)量的器件，產(chǎn)生不同的功率損耗。隨著端口數(shù)增加，DWDM模塊的損耗均勻性劣化。同時(shí)，在最后端口產(chǎn)生的最大損耗是制約端口數(shù)量的另一個(gè)因素。因此，基于TFF技術(shù)的DWDM模塊，其信道數(shù)通常不超過16。

圖1. 基于三端口WDM器件的WDM模塊

圖2. 迷你WDM模塊結(jié)構(gòu)

然而，一個(gè)典型的DWDM系統(tǒng)，通常在單根光纖中傳輸40或者48個(gè)波長，因此需要更大端口數(shù)的復(fù)用/解復(fù)用器。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的WDM模塊會(huì)在后面端口累積太多功率損耗，因此需要采用并行結(jié)構(gòu)，一次性對(duì)數(shù)十個(gè)波長進(jìn)行復(fù)用/解復(fù)用操作。陣列波導(dǎo)光柵AWG就是這樣一種光器件。

陣列波導(dǎo)光柵通常用于波分復(fù)用WDM系統(tǒng)中的光復(fù)用器Optical （De）Multiplexers，這些設(shè)備能夠把許多波長的光復(fù)合到單一的光纖中，從而提高光纖網(wǎng)絡(luò)的傳播效率。

AWG的結(jié)構(gòu)

典型的AWG結(jié)構(gòu)如圖3所示，它包括一個(gè)輸入波導(dǎo)、一個(gè)輸入星形耦合器（圖中自由傳輸區(qū)域FPR）、一組陣列波導(dǎo)、一個(gè)輸出星形耦合器和數(shù)十根輸出波導(dǎo)。陣列波導(dǎo)的長度成等差級(jí)數(shù)，第一根波導(dǎo)的長度是L0，第i根波導(dǎo)的長度Li為

圖3. 典型AWG結(jié)構(gòu)

DWDM信號(hào)從輸入波導(dǎo)進(jìn)入輸入星形耦合器，經(jīng)自由傳輸之后，被分配到陣列波導(dǎo)之中。這個(gè)分配過程是波長無關(guān)的，所有波長被無差別的分配到陣列波導(dǎo)之中。陣列波導(dǎo)對(duì)多光束產(chǎn)生相位差，各光束的相位成等差級(jí)數(shù)，這與傳統(tǒng)光柵中的情況類似。不同波長被色散展開，并聚焦在輸出星形耦合器中的不同位置。不同波長被不同的波導(dǎo)接收，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)DWDM信號(hào)的并行解復(fù)用。

陣列波導(dǎo)光柵（AWG）是正在迅速發(fā)展的（密集波分復(fù)用系統(tǒng)）DWDM 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件。AWG可獲得大量的波長和信道數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)十個(gè)至幾百個(gè)波長的復(fù)用和解復(fù)用，并能靈活地與其它光器件構(gòu)成多功能器件和模塊。具有高穩(wěn)定性和優(yōu)良性價(jià)比也是AWG成為DWDM首選的技術(shù)的原因之一。