Réseau de guides d'ondes en réseau - Arrayed waveguide grating

Les réseaux de guides d'ondes en réseau ( AWG ) sont couramment utilisés comme (dé)multiplexeurs optiques dans les systèmes multiplexés par répartition en longueur d'onde (WDM). Ces dispositifs sont capables de multiplexer de nombreuses longueurs d' onde dans une seule fibre optique , augmentant ainsi considérablement la capacité de transmission des réseaux optiques .

Les appareils sont basés sur un principe optique fondamental selon lequel les ondes lumineuses de différentes longueurs d'onde n'interfèrent pas linéairement les unes avec les autres. Cela signifie que, si chaque canal d'un réseau de communication optique utilise une lumière d'une longueur d'onde légèrement différente, la lumière de plusieurs de ces canaux peut être transportée par une seule fibre optique avec une diaphonie négligeable entre les canaux. Les AWG sont utilisés pour multiplexer des canaux de plusieurs longueurs d'onde sur une seule fibre optique à l'extrémité de transmission et sont également utilisés comme démultiplexeurs pour récupérer des canaux individuels de différentes longueurs d'onde à l'extrémité de réception d'un réseau de communication optique.

Fonctionnement des appareils AWG

La lumière entrante (1) traverse un espace libre (2) et pénètre dans un faisceau de fibres optiques ou de guides d'ondes de canal (3) . Les fibres ont des longueurs différentes et appliquent donc un déphasage différent à la sortie des fibres. La lumière traverse alors un autre espace libre (4) et interfère aux entrées des guides d'ondes de sortie (5) de telle sorte que chaque canal de sortie ne reçoive que de la lumière d'une certaine longueur d'onde. Les lignes oranges n'illustrent que le trajet de la lumière. Le chemin lumineux de (1) à (5) est un démultiplexeur, de (5) à (1) un multiplexeur.

Les AWG classiques à base de silice illustrés schématiquement sur la figure ci-dessus sont des circuits à ondes lumineuses plans fabriqués en déposant des couches de silice dopées et non dopées sur un substrat de silicium . Les AWG se composent d'un certain nombre de coupleurs d'entrée (1) /sortie (5) , d'une région de propagation en espace libre (2) et (4) et des guides d'ondes à réseau (3) . Le réseau se compose de nombreux guides d'ondes avec un incrément de longueur constante (ΔL). La lumière est couplée dans le dispositif via une fibre optique (1) connectée au port d'entrée. La lumière diffractée hors du guide d'onde d'entrée à l'interface coupleur/dalle se propage à travers la région d'espace libre (2) et illumine le réseau avec une distribution gaussienne . Chaque longueur d'onde de lumière couplée aux guides d'ondes à grille (3) subit un changement de phase constant attribué à l'incrément de longueur constante dans les guides d'ondes à grille. La lumière diffractée de chaque guide d'onde du réseau interfère de manière constructive et se recentre au niveau des guides d'onde de sortie (5) , la position spatiale, les canaux de sortie, étant la longueur d'onde dépendant du déphasage du réseau .