无热阵列波导光栅模块介绍
 时间: 2024-12-27 |作者: bob登录

  随温度改动而产生的波长漂移影响,不需要额定供电,具有高安稳功用和高可靠功用。从结构上看,AAWG模块主体上由单通道输入FA、芯片、多通道输出FA、补偿基座、补偿杆及确定旋钮、封装壳体等六部分所组成详见图(1)、图(2)。

  芯片是阵列波导光栅功用完成的中心,其结构上首要包括如下5部分,见图(3)。

  (2)输入星形耦合器(star coupler):也称平板波导,把波长信号耦合到阵列波导;

  (3)阵列波导(grating waveguides):波长信号传输,波导的长度顺次递加 ΔL,对经过的光信号产生固定光程差,相当于光栅效果;

  (4)输出星形耦合器(star coupler):也称平板波导,把衍射出来的波长信号聚集到输出波导中(干与原理,类似于杨氏双孔干与);

  (5)输出波导(output waveguides):把不同波长信号分配输出给接纳端。

  AAWG芯片作业原理见图(4)所示:当一束包括多个波长的光束经过输入波导传达进入聚集平板时,光束横向近似于无限制,此刻光束在聚集平板区域产生衍射。在进入阵列波导的输入孔径时,光束被耦合到阵列波导中,为削减耦合损耗,阵列波导的输入输出孔径处常选用锥形过渡波导规划。依据平板波导区域的结构,从中心输入波导输入的光抵达阵列波导的输入孔径时,其阅历的光程持平,因此耦合进阵列波导的各光束相位也近似持平。

  当各光束传输到阵列波导的输出孔径时,因为阵列波导的各相邻波导具有必定的持平的长度差,因此相邻输出孔径的光束具有必定的相位差。各输出孔径的光束在第二个平板波导区域产生多光束衍射和干与,光强最大的方位一直坐落罗兰圆输出端圆弧的中心,其干与级数取决于阵列波导长度差。因为光的色散性质,同一干与级数下不同波长的光束将聚集在第二个聚集平板区域的不同方位,将接纳波导放置在罗兰圆的恰当方位,就能得到不同波长信道的空间别离。

  阵列波导光栅光栅方程:nsdsinqi+ncDL+nsdsinqo=ml,其间sinqi=xi/Lf ,sinq0=x0/Lf,Lf为平板波导的长度,xi、xo分别是输入波导和输出波导与中心输入波导、中心输出波导的距离。ns、nc分别为平板波导和阵列波导的有用折射率,d为阵列波导的距离,DL是相邻阵列波导的光程差,m为的衍射级数。

  无热阵列波导光栅芯片原料二氧化硅具有较高的热光系数,其折射率会随温度的改变而改变,温度上升时,折射率变大,AAWG 的输出波长也相应地变大,且输出波长随温度的改变成线性关系,波长随气温改变率大约为 11pm/°C。查找有关的材料对阵列波导方程推导成果:

  为了处理减小温度对阵列波导芯片波长漂移影响,我司AAWG产品温度特性补偿完成工艺为:在芯片的输入平板波导方位做缝隙切开,使芯片被分红两部分(榜首部分包括输入波导部分输入平板波导,第二部分包括部分输入平板波导、阵列波导、输出平板波导以及输出波导)。现在我司在工艺完成中,采取了特别原料和线胀系数的补偿基座和补偿杆,完成芯片被切开的两部分产生相对细小移动,到达对产品温度特性补偿,见图(5)。

  (1)经过调理1/2/3/4旋钮,使两部分沿着切开线方向产生位移,从而对AAWG输出波长进行准确校准。

  (2)因为补偿基座和补偿杆热线胀系数与芯片热膨胀系数差异,完成位移互补,以到达温度特性补偿。

  我司无热阵列波导光栅模块验证成果,见图(6),实践曲线为我司产品抽测成果。

  飞宇研产出产50G/100G等各类型AAWG,具有低损耗和偏振相关损耗,低串扰等特色。更多概况可咨询飞宇集团。