Мы знаем, что технология DWDM может передавать десятки длин волн по одному волокну, что значительно увеличивает пропускную способность волоконно-оптических систем связи. Самый ранний модуль MUX / DEMUX в системе DWDM основан на диэлектрическом мембранном фильтре TFF. Обе они представляют собой последовательные структуры с разными длинами волн, на которые воздействует разное количество устройств в модуле, что приводит к различным потерям мощности. По мере увеличения количества портов равномерность потерь модулей DWDM ухудшается. В то же время максимальные потери на конце порта - еще один фактор, ограничивающий количество портов. Поэтому количество каналов модуля DWDM на основе технологии TFF обычно не превышает 16.
Однако типичная система DWDM обычно передает 40 или 48 длин волн по одному волокну, что требует большего количества портов MUX / DEMUX. Последовательный модуль WDM будет накапливать слишком много потерь мощности в задних портах, поэтому ему необходимо использовать параллельную структуру для MUX / DEMUX десятков длин волн одновременно. Решетчатая волноводная решетка AWG является одним из таких оптических устройств.
Решетки с решетчатыми волноводами обычно используются в оптических мультиплексорах (DE) систем WDM. Эти устройства могут объединять свет многих длин волн в одно волокно для повышения эффективности распространения волоконно-оптических сетей.
Структура AWG
Типичная структура AWG состоит из входного волновода, входного звездообразного ответвителя (область свободной передачи FPR) и массива волноводов, выходного звездообразного ответвителя и десятков выходных волноводов. Длина волноводной решетки определяется арифметической последовательностью. Длина первого волновода - L0, длина i-го волновода - Li. Сигнал DWDM поступает во входной звездообразный ответвитель из входного волновода и после свободной передачи распределяется по решетке волноводов. Процесс присвоения не зависит от длины волны, и все длины волн назначаются волноводу массива без разбора. Решетчатый волновод создает разность фаз для нескольких лучей, и фаза каждого луча определяется арифметической последовательностью, что аналогично ситуации с традиционной решеткой. Волны разной длины рассеиваются и фокусируются в разных местах выходного звездообразного ответвителя. Разные длины волн принимаются разными волноводами, поэтому реализуется параллельный DEMUX сигналов DWDM.
Решетка волноводного массива (AWG) является ключевым компонентом сетей DWDM, которые быстро развиваются. AWG может получать большое количество длин волн и каналов, реализовывать мультиплексирование и DEMUX от десятков до сотен длин волн и может гибко формировать многофункциональные устройства и модули с другими оптическими устройствами. Высокая стабильность и отличная экономичность также являются одной из причин, почему AWG является предпочтительной технологией для DWDM.
