阵列波导光栅在WDM系统实时监测中的应用

摘 要：文章阐述了阵列波导光栅的基本原理、构成、特点及其优势，WDM系统的特性，原始监测方法的局限，以及阵列波导光栅在WDM系统实时监测中的重要意义和实时监测应用实例。

关键词：波导阵列光栅；原理；特点；WDM系统；实时监测

随着光网络系统的不断发展，更多创新的调制编码及复用技术将会应用到高速传输之上。高的传输速率意味着更密集的信道间隔，更多的信道干扰，更强的非线性效应，包括：光信号的波长准确度和稳定度问题；光信道的串扰问题；光纤色散对传输的影响问题；光纤的非线性效应问题；EDFA的动态可调整增益与锁定，增益平坦，光浪涌和噪声积累问题。在高速光通信系统的科研开发、产业化建设和维护过程中，密集信道质量必须得到实时地，全面地，准确地监控，才能够在实际应用中保障网络传输的质量和可靠性。

1 阵列波导光栅的原理

一个标准的阵列波导光栅由五部分组成：输入波导、输入星形耦合器、阵列波导、输出星形耦合器和输出波导阵列。如图1所示。

输入星形耦合器与输出星形耦合器为镜像关系，输入波导镜像为输出波导阵列中的波导，而阵列波导相当于一个凹面反射型光栅，与普通凹面光栅的区别是，在相邻光栅单元之间引入了光程差。从波导发出的光，在阵列波导的输出端发生反射型衍射，不同波长被衍射到不同角度，从而被不同输出波导接收，实现波长解复用。

图1 阵列波导光栅的组成 图2 阵列波导光栅的工作原理