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阵列波导光栅工作原理
作者： 发布时间：2021-07-15 11:02:02点击：605
包含多个波长λ1，λ2，···，λs的激光束由输入波导（或输入光纤）导入AWG的第一个自由传播区（free propagation region ）FPR1，该区域在图面所在平面内不存在约束，在与图面垂直的方向上具有约束，因而光波的传播问题化为二维。光波在平面内按输入光波导的数值孔径的规定角度发散，并耦合到波导阵列中。波导阵列的输入端口是圆弧形的，相邻通道间的光程差恰恰等于中心波长的整倍数。波导阵列输出端口的形状与输入端口对称，也是圆弧形，光波到达端口时具有相同的相位，因而输出场的分布重复输入端口的场分布，光波会聚到第二个自由传播区FPR2的输出端，即圆弧中心，耦合到输出波导（光纤）中去继续传播。整个器件由FPR1，波导阵列和FPR2三段构成，AWG相当于一个成像系统。
设多个波长的中心波长为λ0（真空中的波长），AWG的设计确保阵列相邻波导的光程差满足条件：
△L =mλ0/n=mc/nv
其中n为波导阵列区介质的“群折射率”即与群速度对应的折射率，m称为波导的阶，m阶AWG相邻波导的光程差为中心波长的m倍。AWG相当于一个光栅。由于光栅的色散效应，在FPR2的输出端将输入信号展开为光谱。
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