阵列波导光栅(AWG)器件及其应用(本期优秀论文)

简述了阵列波导光栅(AWG)的工作原理,并综述了AWG在光通信中的多种应用。AWG已用于制造多信道光发射机和接收机、调谐分/插光滤波器和分/插复用器等。它们的使用已产生了一种新的技术,即在本地环路中允许使用LED作为低成本多波长光源的频谱分割技术。

用于阵列波导光栅(AWG)的材料及其特性分析

AWG器件是目前光通信元器件中重要的研究课题,而材料是决定AWG性能的基础。本文主要分析了硅基材料、聚合物和磷化铟基等材料在AWG制作技术中的材料特性与应用特点,同时展示了AWG在光通信领域中的应用前景。

阵列波导光栅(AWG)与光纤列阵的自动化对接耦合技术研究

阵列波导光栅(AWG)与光纤列阵的对接耦合是AWG芯片模块化的核心工作。传统的对接耦合方法是利用手动调芯技术进行对接,但是这种技术存在耗时久,精度低等缺点。为此开发了一种采用质心调芯法和遗传算法的自动调芯耦合技术,该技术具有对准精度高、重复性好、效率高等优点。实验结果显示,使用这种自动调芯耦合技术制造出的48通道AWG器件每个通道的最大插入损耗为4.65dB,满足目前最大插入损耗小于5dB的行业标准。

聚合物阵列波导光栅波分复用器传输特性分析

针对一种中心波长为 1.5 5μm、波长间隔为 1.6 nm的聚合物阵列波导光栅波分复用器 ,对其功率分布、分波波谱、自由光谱区 (FSR)、衍射效率、串扰等进行了详细的分析 .并对波导芯尺寸、相邻阵列波导间距、衍射级数、阵列波导数等参量进行了优化 ,得到了器件实际设计所需要的相应的参数值 。

适用于阵列波导光栅制作的厚SiO_2陡直刻蚀技术

采用 ICP- 98型高密度等离子体刻蚀机进行了厚 Si O2 陡直刻蚀技术的研究 ,利用双层掩膜技术解决了“微掩膜现象”问题 ,刻蚀获得 12 .4 μm的陡直 Si O2 光波导剖面 ,并将这一刻蚀技术用于阵列波导光栅的制作中 .

修正的光束传输法在阵列波导光栅中的应用

以亥姆赫兹方程为基础,对传统的有限差分光束传播法进行修正,提出一种修正后的新算法,将修正后的算法与传统算法进行了比较,并给出了用其计算阵列波导光栅中的传输光场的应用结果.通过比较计算结果和应用结果得出结论:修正后的算法可以准确计算光波场,并提高了计算精确度,有一定实用价值.

紫外写入法制作阵列波导光栅

提出了一种可能代替传统的利用反应离子刻蚀法(RIE)来制作阵列波导光栅(AWG)的新方法———紫外写入法。对紫外写入法制作AWG的可行性和优缺点进行了分析,设计了AWG的基本参数,并对整个工艺流程进行了设计和优化。最后,报道了本实验组获得的紫外诱导折射率变化值以及用紫外写入法制作的条形波导阵列。

用Stigmatic Points法设计高性能80通道阵列波导光栅器件

采用StigmaticPoints方法改进传统的罗兰圆结构设计方法 ,给出一个实用化、高性能 80通道阵列波导光栅器件设计方案 .对采用这两种设计方法得到的器件性能结果进行了比较分析 ,指出了传统设计方法在设计大通道数阵列波导光栅器件中存在的问题以及StigmaticPoints方法对器件性能的改进 .

基于SOI材料的阵列波导光栅的制作

采用ICP刻蚀的方法,在SOI材料上制作出了中心波长为 1. 5509μm、信道间隔为 200GHz的 5×5阵列波导光栅(AWG).测试中心波长与设计值相差 0. 28nm,测试波长间隔与设计值相差在 0. 02nm之内,相邻信道串扰接近10dB,信道插入损耗均匀性为 0. 7dB,测试结果表明该器件能够初步达到分波功能.

阵列波导光栅复用器优化设计的数值计算

阵列波导光栅 ( AWG)复用 /解复用器的优化设计计算是集成光波导器件设计计算中的难点 .文章应用 AWG光信号传输特性和光栅方程 ,提出了 AWG组成部分输入 /输出波导、阵列波导、平板波导相关参数及阵列波导结构优化设计的数值计算方法 ,给出了具体的计算数值 ;该计算方法解决了 AWG复用器优化设计计算的问题 ,为进一步建立 AWG的计算机辅助设计提供了基础 .

聚合物阵列波导光栅波分复用器中波导的弯曲损耗

本文对聚合物阵列波导光栅(AWG)波分复用器中波导的弯曲损耗进行了理论分析。为了使AWG器件中单模传输时波导的弯曲损耗尽量地减小，结合计算实例对波导的弯曲半径、弯曲角度和弯曲弧长等几何参量的选择进行了适当的讨论。

聚合物阵列波导光栅复用器的发展现状

对现有的几种阵列波导光栅 (AWG)复用器进行了比较。重点介绍聚合物 AWG复用器的原理与设计、工艺制作、技术性能以及在实际应用中应该解决的问题。并描述了聚合物 AWG在波分复用 (WDM)

用阵列波导光栅实现光纤传感器的复用

阵列波导光栅(AWG)是密集波分复用(DWDM)光网络中的关键器件,具有滤波特性好、性能稳定、串扰小的优点.介绍了AWG的结构和原理,在此基础上提出了用AWG实现光纤法布里珀罗(F P)传感器复用的方案.可调谐激光器和AWG的联合使用实现了时分复用和波分复用,系统的复用能力决定于可调谐光源的带宽、AWG的通道数和自由频谱范围.采用传统的强度法对传感器进行解调,解调结构简单,容易实现,传感器间无串扰.

一种阵列波导光栅波分复用器的版图设计方法

本文提出了一种阵列波导光栅 ( AWG)波分复用器的版图设计方法 ,并用该种方法对一种中心波长为 1 .5 5 μm,波长间隔为 1 .6nm的 1 1× 1 1通道阵列波导光栅波分复用器的版图进行了设计并优化了结构参数 ,优化参数包括 :输入 /输出波导和阵列波导的弧度 ,弯曲半径和长度 ,以及每条波导在版图中的坐标 ,最后给出了用该种方法设计的

阵列波导光栅复用/解复用器的耦合封装技术研究

从理论上分析了光纤和波导端面之间的耦合长度与光纤 波导 横截面尺寸之间的关系 提出了一种新的 （ ） ， 耦合封装方案 该方案克服了芯片和光纤阵列Ａ Ｗ Ｇ 。 Ａ Ｗ Ｇ对准时间过长的问题 并解决了封装好的模块作为双 ， Ａ Ｗ Ｇ向器件使用时可能出现插入损耗过大的问题 。

原位生长包/芯/包层界面的氧化硅基阵列波导光栅

阵列波导光栅（AWG）是密集波分复用光通信和芯片光谱仪中的核心芯片,提出了一种新的AWG制造方法,在制作芯层时采用原位生长包层/芯层/包层三明治结构,采用化学气相沉积（CVD）工艺原位生成芯层和上下包层的界面,避免了原来分别生长芯层、包层时光刻、去胶工艺在芯、包层界面处带来的颗粒物和有机污染,从而有效减少了对器件性能影响最大的芯、包层界面处的缺陷。详细介绍了改进后的工艺流程和参数,在硅衬底上制作了工作波长为800~1 050 nm的AWG芯片并将其作为验证芯片。通过对工艺改进前后的两组AWG芯片进行对比测试,证明了新工艺具有成品率高、性能稳定的优点。

阵列波导光栅原理、制作工艺及其性能分析

阵列波导光栅(Arrayed-Waveguide Grating,AWG)是密集型波分复用(DWDM)系统中的关键器件之一。本文论述了AWG的原理及其制作工艺(主要是反应离子刻蚀和化学气相沉积),分析了AWG的一些重要性能参数,提出了一些改进其性能的方法。最后,阐述了AWG在波长路由器、光上/下路复用器(OADM)、光交叉互连(OXC)等的应用。

阵列波导光栅制作关键技术

介绍了阵列波导光栅(AWG)在设计中要考虑的主要结构参数,制作材料,误差来源等。论述了利用CVD制作AWG所需SiO_2光波导的化学过程及其特点,给出了我们制作的光波导的测试数据。给出了通过调整局部设计数据而得到的较好面型的激光直写AWG图形。介绍了我们利用RIE刻蚀得到的AWG实验晶片和利用ICP刻蚀AWG的可行性。

基于阵列波导光栅波分复用器的光交叉连接技术

分析了基于阵列波导光栅波分复用器的复用、解复用、波长路由功能的空间交换和波长交换光交叉连接节点的结构及其特点;由阵列波导光栅波分复用器输入与输出的矩阵变换关系,确定了空间交换和波长交换光交叉连接节点的波长路由关系,为实现节点波长传输路由的监控和管理提供了有效途径。

低热应力热稳定曲线型阵列波导光栅复用器

相对方形阵列波导光栅波分复用器芯片而言,采用曲线切割的复用器芯片可以成倍地增加单个晶圆上的复用器产出率,但是曲线切割复用器的中心波长更加容易受到热应力的影响,该热应力是由于封装盒与耦合到复用器芯片上的带状光纤之间的线膨胀系数差异所引起的.本文实验分析了封装热应力对复用器中心波长的影响,结果表明,封装热应力与复用器中心波长之间的变化成线性关系.即使采用比较软的硅橡胶将复用器上的带状光纤固定到封装盒上,对于热稳定封装的曲线复用器而言,当环境温度在-20～65℃之间变化时,其中心波长也会有46pm的变化.通过在热稳定复用器封装用的加热片上贴一片高硼硅玻璃,同时将带状光纤用硅橡胶固定到高硼硅玻璃上的方法,既保证了带状光纤相对封装盒固定,又减小了它们之间线膨胀系数不一致导致的热应力.实验结果表明,在-20到65℃温度范围内,这种复用器模块的中心波长高低温变化典型值小于5pm,而且光纤所受的应力典型值小于0.029MPa.