光路由器通常用陣列波導(dǎo)光柵(AWG，arrayed—Waveguide grating)來(lái)實(shí)現(xiàn)。AWG(結(jié)構(gòu)如下圖所示)是一個(gè)基本的成像系統(tǒng)，其中，物體平面和像平面用兩個(gè)N×M平面波導(dǎo)耦合器隔開(kāi)，不等長(zhǎng)度的M波導(dǎo)陣列連接這兩個(gè)耦合器。這個(gè)陣列稱為波導(dǎo)光柵。兩相鄰波導(dǎo)之間的長(zhǎng)度差址是常數(shù)，更確切地說(shuō)，從最短的波導(dǎo)開(kāi)始，相鄰的波導(dǎo)一次遞增△L量的長(zhǎng)度。這個(gè)光柵與先前介紹過(guò)的閃爍光柵和布拉格光柵具有相似的特性。我們將用一個(gè)從第1號(hào)光纖輸入WDM信號(hào)的例子來(lái)說(shuō)明AWG的工作原理。光束進(jìn)入平面區(qū)以后發(fā)生擴(kuò)散，其功率均勻地分割到M個(gè)波導(dǎo)上。

　　M個(gè)波導(dǎo)中的每一個(gè)波導(dǎo)收集并傳播從第1號(hào)輸入光纖來(lái)的全部WDM信道的能量。由于這M個(gè)波導(dǎo)的每個(gè)波導(dǎo)都有長(zhǎng)度差，所以沿著每個(gè)波導(dǎo)的相移是不同的。在波導(dǎo)光柵的輸出處，我們可以得到M個(gè)波的陣列，每個(gè)波有不同的相位。對(duì)λ1波長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，相位陣列中的每個(gè)分量?jī)H在一根光纖的人口(我們稱之為第1號(hào)光纖)同相輸出(產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉)。在其他所有輸出光纖上，波長(zhǎng)λ1的光波都是相消干涉。因此，λ1的光將沿著第1號(hào)輸出光纖輸出。

　　M波導(dǎo)中的每個(gè)波導(dǎo)的相移不僅與波導(dǎo)的長(zhǎng)度有關(guān)，而且還與波長(zhǎng)有關(guān)，在光柵的末端，WDM信號(hào)中不同的信道的相位變化將是不同的。因此，波長(zhǎng)為九的波僅在另一根光纖(我們稱之為2號(hào)光纖)而不是在第1號(hào)光纖上同相(產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉)。同樣地，波長(zhǎng)為九的波僅在第3號(hào)輸出光纖上同相(產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉)。按照這種方法，從第1號(hào)光纖輸入的不同波長(zhǎng)的光載波(從λ1到λn)將會(huì)聚集到不同的輸出光纖上輸出。

　　接下去考慮從第2號(hào)輸入光纖輸入WDM信號(hào)的情況。我們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)，在輸出光纖陣列上不同的WDM信道是分離排列的。由于第2號(hào)輸入光纖與第1號(hào)光纖在物理上有偏離，所以在光纖輸出陣列上的信道分布也是偏離的。分布偏離源自于從新的輸入端口通過(guò)平面區(qū)中再到每個(gè)光柵波導(dǎo)的距離(相移)不同。從輸入光纖到光柵的最仞相位變化，導(dǎo)致在光柵輸出的新的相位變化。各給定波長(zhǎng)在輸出光纖上產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉的位置，與其在第l號(hào)光纖輸入所產(chǎn)生的位置足不同的。我們可以得出結(jié)論：對(duì)每根輸入光纖來(lái)說(shuō)，各信道在輸出光纖陣列上的分布結(jié)果是惟一的。

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