优化全聚合物无热化阵列波导光栅：温度影响与控制

"全聚合物型无热化阵列波导光栅参数的优化* (2012年)" 本文深入探讨了一种创新的全聚合物型无热化阵列波导光栅（AWG）的设计与优化。阵列波导光栅是光通信和光信号处理中的关键元件，其主要功能是将入射光的不同波长分路到不同的通道，实现光的多通道复用和解复用。然而，传统AWG的一个主要问题在于其对环境温度的敏感性，这会导致波长漂移，从而影响光信号的准确传输和处理。 聚合物材料因其特有的光学性质和较低的热膨胀系数，被用于构建这种新型AWG，以减少温度变化对设备性能的影响。文章指出，阵列波导光栅的温度依赖性主要受三个因素影响：波导材料的折射率、材料的热膨胀系数以及波导芯的尺寸。通过精细调控这些参数，可以实现无热化效果，即在一定温度范围内波长漂移最小。 在文中，研究人员分析了全聚合物AWG的温度特性，并与传统的二氧化硅/硅基AWG结构进行了比较。结果显示，在20℃至70℃的温度范围内，优化后的全聚合物AWG的波谱漂移小于常规二氧化硅/硅基AWG的0.5%。这一显著的改进意味着全聚合物AWG在温度稳定性方面具有显著优势，适合在温度变化较大的环境中使用，如户外或高温应用。 优化过程可能包括选择具有合适折射率和低热膨胀系数的聚合物材料，以及设计出能够最小化温度诱导波长漂移的波导结构。此外，可能还需要进行多物理场仿真，以便精确预测和控制AWG在不同温度下的性能。 关键词：阵列波导光栅（AWG）、温度依赖性波长漂移、无热化、材料与结构参数优化 这项工作为提高光子集成电路的稳定性和可靠性提供了新的思路，特别是在聚合物光电子学领域，它有望推动低成本、高性能的光通信系统的发展。通过优化聚合物AWG的参数，可以实现更稳定的光信号处理，对于未来光纤通信网络和数据中心的建设具有重要意义。