Các cách tử ống dẫn sóng được phân đoạn ( AWG ) thường được sử dụng làm bộ ghép kênh quang (de) trong các hệ thống ghép kênh phân chia bước sóng (WDM). Các thiết bị này có khả năng ghép một số lượng lớn bước sóng vào một sợi quang duy nhất, do đó làm tăng đáng kể khả năng truyền của các mạng quang.

Các thiết bị dựa trên một nguyên tắc cơ bản của quang học là các sóng ánh sáng có bước sóng khác nhau giao thoa tuyến tính với nhau. Điều này có nghĩa là, nếu mỗi kênh trong mạng truyền thông quang sử dụng ánh sáng có bước sóng hơi khác nhau, thì ánh sáng từ một số lượng lớn các kênh này có thể được truyền bởi một sợi quang duy nhất có nhiễu xuyên âm không đáng kể giữa các kênh. Các AWG được sử dụng để ghép các kênh có một số bước sóng lên một sợi quang duy nhất ở đầu truyền và cũng được sử dụng làm bộ tách kênh để lấy các kênh riêng lẻ có bước sóng khác nhau ở đầu nhận của mạng truyền thông quang.

Hoạt động của các thiết bị AWG [ chỉnh sửa ]

Ánh sáng tới (1) đi qua một không gian trống (2) bó sợi quang hoặc ống dẫn sóng kênh (3) . Các sợi có chiều dài khác nhau và do đó áp dụng một sự thay đổi pha khác nhau ở lối ra của sợi. Sau đó, ánh sáng đi qua một không gian trống khác (4) và can thiệp vào các đầu vào của ống dẫn sóng đầu ra (5) theo cách mà mỗi kênh đầu ra chỉ nhận được ánh sáng của một bước sóng nhất định. Các đường màu cam chỉ minh họa đường dẫn ánh sáng. Đường dẫn ánh sáng từ (1) đến (5) là một demultiplexer, từ (5) đến (1) một bộ ghép kênh.

Các AWG dựa trên silica thông thường được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong hình trên, là các mạch ánh sáng phẳng được chế tạo bằng cách đặt các lớp silica pha tạp và không pha tạp trên đế silicon. Các AWG bao gồm một số đầu vào (1) / đầu ra (5) khớp nối, một vùng truyền không gian tự do (2) và (4 ) và các ống dẫn sóng cách ly (3) . Cách tử bao gồm một số lượng lớn các ống dẫn sóng với độ dài không đổi (ΔL). Ánh sáng được ghép vào thiết bị thông qua sợi quang (1) được kết nối với cổng đầu vào. Ánh sáng nhiễu xạ ra khỏi ống dẫn sóng đầu vào tại giao diện ghép / tấm truyền qua vùng không gian tự do (2) và chiếu sáng cách tử với phân bố Gaussian. Mỗi bước sóng ánh sáng kết hợp với các ống dẫn sóng cách tử (3) trải qua một sự thay đổi liên tục của pha được quy cho sự gia tăng chiều dài không đổi trong các ống dẫn sóng. Ánh sáng nhiễu xạ từ mỗi ống dẫn sóng của cách tử giao thoa một cách xây dựng và được tập trung lại ở các ống dẫn sóng đầu ra (5) với vị trí không gian, các kênh đầu ra, là bước sóng phụ thuộc vào sự dịch pha của mảng.