[发明专利]阵列波导光栅及其校准系统、校准方法

说明书

本发明提供了一种阵列波导光栅及其校准系统、校准方法，所述阵列波导光栅包括：光输入模块；阵列波导，连接所述光输入模块，将输入光在阵列波导输出端形成一个光栅阵列；移相器阵列，所述移相器阵列位于所述阵列波导上，用于分别调节阵列波导里面每一个通道光的相位；一输出模块，连接所述阵列波导，用于输出光波。本发明通过加入移相器阵列解决了阵列波导光栅由于制造工艺的原因所造成的相位噪声所带来的中心频率和通道间隔离度不符合设计的问题，实现了阵列波导光栅的阵列波导的相位可调，降低通道间的串扰，提升了阵列波导光栅的性能。

技术领域

本发明涉及微纳光学领域，尤其涉及一种阵列波导光栅及其校准系统、校准方法。

背景技术

阵列波导光栅(AWG)作为一种光学频率分光器件，基于阵列波导的特定长度组合来实现波长的选择和分束，在光通信以及光传感领域有着广泛的使用。现有技术中由于工艺限制带来的不均匀性等问题，会造成光波在传输到星型耦合器出射区域的相位不是按照设计好的光程间隔，而是会有一定的波动。这样就造成最终出射的光束中心波长偏移，以及相干叠加的程度没有达到设计要求，既而造成通道间隔离度不够，从而降低了阵列波导光栅的性能。尤其对于一些密集波分复用系统，由于设计衍射级数很大，阵列波导区域相邻波导长度差相对较大，器件尺寸相对较大，受工艺的影响也较大。

现有的解决方式有提高工艺水平和采用特定材料来降低制作过程中工艺的影响。还有些方案采用了机械式应力或者阵列波导区通过脉冲激光器的照射来弥补工艺上造成的中心波长漂移，但是还是没有解决由于工艺上所带来的相位波动造成的通道间隔离度不够、串扰较大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是阵列波导光栅由于制造工艺的原因所造成的相位噪声所带来的和中心频率偏移以及通道隔离度不符合设计的问题，提供一种阵列波导光栅及其校准系统、校准方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种阵列波导光栅，包括：光输入模块；阵列波导，连接所述光输入模块，将输入光在阵列波导输出端形成一个光栅阵列；移相器阵列，所述移相器阵列位于所述阵列波导上，用于分别调节阵列波导里面每一个通道光的相位；光输出模块，连接所述阵列波导，用于输出光波。

本发明提供了一种阵列波导光栅的校准系统，包括可调激光光源、阵列波导光栅、多通道光纤跳线、多通道光功率计、以及控制设备：所述可调激光光源用于产生一激光束；所述阵列波导光栅与所述可调激光光源连接，包括光输入模块；阵列波导，连接所述光输入模块，将输入光形成一个光栅阵列；移相器阵列，所述移相器阵列位于所述阵列波导上，调节每一通道阵列波导的输出光相位；以及光输出模块，连接所述移相器阵列，用于输出光波；所述多通道光纤跳线与所述阵列波导光栅连接，用于接收所述阵列波导光栅的出射光，并根据频率进行不同通道间的跳线设置；所述多通道光功率计与所述多通道光纤跳线连接，用于记录每个通道在不同光频率下的光功率；所述控制设备分别连接所述阵列波导光栅以及所述多通道光功率计，用于进行数据分析以及控制移相器阵列移相大小。

本发明还提供了一种阵列波导光栅的校准方法，包括如下步骤：设置初始移相器阵列电压；可调激光光源进行光谱扫频；多通道光功率计记录阵列波导光栅每个输出通道的光谱数据；评价数据是否符合要求；如果评价结果不符合要求，重新设置移相器阵列电压，并返回可调激光光源进行光谱扫频步骤；如果评价结果符合要求，记录校准电压数据，校准结束。

本发明通过加入移相器阵列解决了阵列波导光栅由于制造工艺的原因所造成的相位噪声所带来的中心频率和通道间隔离度不符合设计的问题，实现了阵列波导光栅的阵列波导的相位可调，降低通道间的串扰，提升了阵列波导光栅的性能。

附图说明

附图1所示是本发明一具体实施方式所述示意图。

附图2所示是本发明一具体实施方式所述移相控制方式示意图。

附图3所示是本发明一具体实施方式所述校准系统示意图。