1 西安电子科技大学物理学院，陕西 西安 710071
2 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
3 苏州大学江苏省先进光学制造技术重点实验室，江苏 苏州 215006
4 中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450047
基于绝缘体上硅材料平台，设计并制作了一种结构紧凑的高均匀性硅波导阵列波导光栅，其拥有8个输出通道并且通道间隔为200 GHz。分析了绝缘体上硅材料平台中硅波导的弯曲半径对弯曲损耗和有效折射率的影响。测试结果表明，该器件的插入损耗为19.6 dB，串扰为-15 dB，非均匀性为0.87 dB，3 dB带宽为1.06 nm，结构尺寸仅为294 μm×190 μm。芯片的制作工艺与互补金属氧化物半导体工艺兼容，这使得阵列波导光栅的大批量、低成本生产成为可能，对集成波分复用网络的发展具有重要的意义。
集成光学 阵列波导光栅 结构紧凑 硅基波导 波分复用 中国激光
2023, 50(22): 2219001
杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310016
在基于阵列波导光栅（AWG）的光互连数据中心中，提出了一种改进的多信道矩阵接收方案，该方案允许每个节点同时接收任意一组波长。该方案基于差错控制编码理论设计了只需要使用少量接收机、固定波长滤波器和一个波长可变滤波器的组合。通过OptiSystem软件仿真验证了在10 Gbit/s和40 Gbit/s的传输速率下，新旧接收方案的接收差异。实验表明，该方案可以有效降低发射功率和减少接收端所需固定波长滤波器的数量，节约了数据中心的设备成本和功耗。
光通信 光互连数据中心 阵列波导光栅 矩阵接收 光学学报
2023, 43(13): 1306006
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
提出一种将质子交换技术和刻蚀技术结合的体铌酸锂波导和器件加工方案，基于质子交换的铌酸锂晶体相变特性改变，降低了质子交换区直接刻蚀难度，结合质子交换的纵向折射率改变和刻蚀波导的横向结构改变，波导尺寸显著降低，采用粒子群算法优化波导尺寸，最小可达2.5m。基于该工艺方案设计了中心波长为1550 nm、四通道且通道间隔为400 GHz的阵列波导光栅，该阵列波导光栅的传输损耗约为6 dB，相邻通道间串扰均低于22 dB，整体尺寸仅为850 ×620 μm，在高密度铌酸锂光子集成互连等场景具有较大的应用潜力。
光栅 铌酸锂 质子交换 粗波分复用 阵列波导光栅 光学学报
2023, 43(13): 1305003
光子学报
2022, 51(11): 1113003
吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室, 长春 130012
聚合物平面光波导(PLC)器件以其低损耗、低成本、低功耗, 以及制备工艺简单等优点, 在光通信网络、微波光子学、传感监控等领域发挥着重要作用。文章梳理了近年来聚合物平面光波导器件的代表性工作, 其中包括阵列波导光栅、可变光衰减器、光开关及其集成器件, 讨论了聚合物平面光波导未来的发展方向。
聚合物 波导器件 集成光学 阵列波导光栅 光开关 polymer planar lightwave circuit integrated optics array waveguide grating optical switches
1 微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室，南京2006
2 南京电子器件研究所，南京10016
基于薄膜铌酸锂（Lithium Niobate on insulator， LNOI）材料平台，设计并制备了中心波长1 550 nm、4通道且通道间隔为400 GHz的阵列波导光栅，并完成了LNOI波导端面抛光。测试结果表明，该阵列波导光栅相邻通道间串扰约-7.5 dB，通道非均匀性小于0.5 dB，中心波长1 551.3 nm，但存在较大插入损耗，约27.2 dB。该研究工作对研制高性能LNOI阵列波导光栅具有重要推动作用。
薄膜铌酸锂 阵列波导光栅 波分复用 LNOI arrayed waveguide grating WDM
针对电数据中心网络(DCN)延迟高和吞吐量低等问题，文章提出了两种无源光DCN架构，一种针对小型DCN，一种针对大型DCN。两种架构均采用了阵列波导光栅路由器(AWGR)、耦合器和解复用器等无源光器件，并针对每种规模的架构给出了波长分配和分组传输方法。仿真结果表明，与电DCN(如Fat-tree和扁平蝶(FBFLY)网络)相比，所提方法具有更低的延迟和更高的吞吐量。而与其他光互连架构(如数据中心光开关(DOS)和Petabit)相比，其性能大致相当，分组延迟低于18 μs，但成本更低。
数据中心网络 阵列波导光栅路由器 波长分配 延迟 吞吐量 DCN AWGR wavelength assignment latency throughput
华中科技大学 材料科学与工程学院, 武汉 430074
波长编码光纤位置传感器具有对光强变化不敏感、稳定性高等优点, 为了进一步简化结构和降低成本, 提出了一种新型波长编码光纤位置传感器。使用10阶二进制伪随机m序列作为传感器的编码基准, 以100 μm的栅距制作编码标尺并搭建传感系统,由工作通道的输出电压解调绝对位置信息; 同时, 阵列波导光栅(AWG)作为解复用器与多个光电二极管组成多波长检测系统, 简化了传感系统并提高了响应速度。采用单向定位精度为6 μm的步进电机作为位移量标准, 验证了设计分辨率为100 μm的传感器方案可行性。
光纤传感器 波长编码 m序列 阵列波导光栅 强度解调 fiber optic sensor wavelength encoding m-sequence arrayed waveguide grating intensity demodulation
1 天津工业大学 电气与电子工程学院，天津 300387
2 天津工业大学 纺织科学与工程学院，天津 300387
3 Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong, Wollongong NSW 2522, Australia
4 Department of Electronic and Biomedical Engineering, University of Barcelona, Barcelona E-08028, Spain
为克服传统阵列波导光栅解调系统体积大、价格昂贵等问题，提出了以窄带光源为输入光源，采用边缘滤波和阵列波导光栅相结合的解调方案，实现对增敏封装后的光纤光栅温度传感器进行温度解调实验。以窄带光源作为输入，通过边缘滤波的方法使得温度传感器反射谱的中心波长偏移程度与解调光路输出光强的变化相对应，利用阵列波导光栅的波分复用实现多传感器同时测量，实现了多传感器多通道的分布式测量，实验结果表明：解调系统的波长解调范围为1 545.30 nm～1 560.50 nm，对35 ℃～42 ℃的温度范围进行检测，波长解调精度为±5.34 pm，温度测量误差可达±0.1 ℃。
光纤光栅解调 阵列波导光栅 温度传感 边缘解调 fiber grating demodulation arrayed wave-guide grating temperature sensing edge demodulation
