Что такое AWG (Arrayed Waveguide Gratings — массив волноводных решеток)?

http://www.fiberoptics4sale.com/wordpress/what-is-awg-arrayed-waveguide-grating/ http://www.fiberoptics4sale.com AWG расшифровывается как Arrayed Waveguide Gratings (массив волноводных решеток). AWG в основном используется в качестве мультиплексоров и демультиплексоров в волоконно-оптических системах WDM. Функция мультиплексора заключается в объединении различных длин волн, то есть различных цветов, оптических сигналов из разных волокон в одно волокно. Как показано на этом рисунке. Входом является ленточное волокно, представляющее собой пучок отдельных волокон, соединенных в ленту. Каждое волокно передает свет разной длины волны, например, красный в одном волокне, синий в другом, желтый в третьем и т. д. Эти разные цвета света объединяются AWG, который упакован в коробку, в одно волокно. Затем это единое волокно передает сигналы на большое расстояние до дальнего конца. Это значительно экономит стоимость волокна и увеличивает пропускную способность системы связи. На приемной стороне, на другом конце, необходимо разделить свет разных цветов на отдельные волокна для обработки сигнала. Именно здесь вступает в действие демультиплексор. Демультиплексор — это, по сути, мультиплексор, используемый в обратном направлении. Свет разных цветов поступает по одному волокну и входит с правой стороны. Затем этот свет разных цветов разделяется AWG на разные волокна в ленте. Красный идет в волокно 1, синий — в волокно 2 и так далее. Теперь вы знаете, что такое мультиплексор и демультиплексор, и какую роль играет AWG. Теперь давайте заглянем внутрь корпуса и посмотрим, как именно работает AWG для разделения и объединения света разных цветов. AWG состоит из пяти частей. Все эти пять частей изготовлены на кремниевом чипе. Первая часть — это входной волновод, свет, включающий множество каналов, например, 16, 32 канала, поступает из входного волновода. Вторая часть — это область свободного распространения. Это область, где свет свободно рассеивается и дифрагирует. Третья часть — это массив волноводов. Между соседними волноводами существует фиксированная разница длин. Таким образом, волновод 1 на ΔL длиннее волновода 2, волновод 2 на ΔL длиннее волновода 3 и так далее. Четвертая часть — это еще одна область свободного распространения, где свет снова свободно рассеивается и дифрагирует. И последняя, пятая часть, — это выходные волноводы, где каждый цвет поступает в свой волновод: темно-синий — в 1, светло-синий — в 2, зеленый — в 3 и так далее. Теперь давайте посмотрим, как все эти части работают вместе, чтобы разделить цвета. Входящий свет, который включает в себя множество каналов, поступает из входного волновода. Затем он попадает в область свободного распространения. Здесь происходит дифракция света. Каждый цвет, то есть каждый канал света, разделяется на множество копий, поэтому каждый волновод в массиве содержит копию каждого цвета. Затем в третьей части, в массиве волноводов, каждая копия получает разную фазовую задержку, поскольку они проходят пути разной длины. Затем в четвертой части каждая копия снова дифрагирует и сама разделяется на множество копий, как показано здесь. Таким образом, на входном крае выходных волноводов происходит интерференция между копиями одного и того же цвета. Следует помнить, что каждая копия имеет разную фазовую задержку, поэтому интерференция является конструктивной, и вся мощность сигнала для этого цвета фокусируется здесь. Это более наглядно показано на рисунке справа. Все остальные выходные волноводы также получают интерференцию для этого конкретного цвета, но они находятся в противофазе, поэтому в них фактически не поступает мощность сигнала. Поскольку каждый цвет имеет разную длину волны, фазовые задержки различаются для разных цветов в массиве волноводов, поэтому каждый цвет имеет свою точку конструктивной интерференции: тёмно-синий цвет получает конструктивную интерференцию на порту 1 выходного волновода, светло-синий — на порту 2, зелёный — на порту 3 и так далее. Так работает массив волноводов (AWG) в качестве демультиплексора, разделяя свет разных цветов на отдельные волокна. Мультиплексор работает по тому же принципу, только в обратном порядке. Вот и всё. Пожалуйста, оставьте свой комментарий ниже, если хотите увидеть другие темы. Не забудьте посетить fo4sale.com для получения дополнительных бесплатных уроков по оптоволокну. До встречи в следующем видео!