硅基热光效应可调谐阵列波导光栅的设计与制造

"这篇论文主要讨论了基于热光效应设计和制造可调谐波长的阵列波导光栅（AWG）的技术。在硅基绝缘体平台上，研究团队设计并制作了一个16通道、间隔200GHz的可调谐AWG。考虑到AWG的性能，如中心波长和串扰，对波导尺寸变化极为敏感，他们使用传递函数法进行了误差分析，以应对波导宽度波动的影响。此外，通过设计加热器，利用硅的热光效应实现了AWG的波长调谐功能。实验测量结果显示，该AWG的插入损耗表现良好。" 这篇论文的重点在于利用热光效应来实现波长可调的AWG。AWG，全称为阵列波导光栅，是一种光学滤波器，常用于光通信系统中进行波分复用和解复用。热光效应是指材料的折射率随温度变化的现象，这使得通过加热器改变AWG中波导的温度可以调整其工作波长。在本研究中，设计了一个具有16个通道，通道间隔为200GHz的AWG，这样的设计适用于宽带光通信系统，可以支持多个独立的光载波。 为了确保AWG性能的稳定性和可靠性，研究人员对波导尺寸的误差进行了深入分析。由于波导尺寸的微小变化会显著影响AWG的性能参数，例如中心波长和串扰（即不同通道间的信号干扰），因此使用了传递函数方法来预测和控制这些潜在的性能影响。传递函数方法是一种数学工具，可以量化输入变化如何影响系统的输出，从而帮助优化AWG的设计。 在实际应用中，通过集成加热器，可以根据需要调整AWG的中心波长，以适应不断变化的通信需求或纠正制造过程中的偏差。这种波长调谐能力对于光网络的动态配置和光信号处理至关重要。 论文中提到的实验结果表明，所设计的AWG在插入损耗方面表现出色，这意味着光信号在经过AWG时，其功率损失较小，这对于保持通信系统的高效性和稳定性至关重要。不过，具体的插入损耗数值和其它性能指标在提供的摘要信息中并未详细给出。 这项工作展示了如何通过精细设计和热光效应利用，实现高效率、可调谐的AWG，对于光通信领域的技术进步有着重要的贡献。