Reixeta de guia d'ones en matriu

Les reixetes de guia d'ona en matriu (AWG, per les seues sigles en anglés) s'utilisen habitualment com demultiplexores òptics en sistemes multiplexados per divisió de llongitut d'ona (DWDM). Estos dispositius són capaços de multiplexar moltes llongituts d'ona en una sola fibra òptica, aumentant aixina considerablement la capacitat de transmissió de les rets òptiques[1].

Els dispositius es basen en un principi fonamental de l'òptica, segons el qual les ones de llum de distintes llongituts d'ona no interferixen linealmente entre sí. Açò significa que, si cada canal d'una ret de comunicació òptica utilisa llum d'una llongitut d'ona llaugerament distinta, la llum de molts d'estos canals pot ser transportada per una única fibra òptica en una diafonía insignificant entre els canals. Els AWG s'utilisen per a multiplexar canals de vàries llongituts d'ona en una única fibra òptica en l'extrem de transmissió i també s'utilisen com demultiplexores per a recuperar canals individuals de diferents llongituts d'ona en l'extrem de recepció d'una ret de comunicació òptica.

La llum entrante (1) travessa un espai lliure (2) i entra en un fes de fibres òptiques o guies d'ones de canal (3). Les fibres tenen llongituts diferents i, per tant, apliquen un desplaçament de fase diferent a l'eixida de les fibres. A continuació, la llum travessa un atre espai lliure (4) i interferix en les entrades de les guies d'ona d'eixida (5) de tal forma que cada canal d'eixida només rep llum d'una determinada llongitut d'ona. Les llínees taronges només ilustren el recorregut de la llum. El recorregut de la llum de (1) a (5) és un demultiplexor, de (5) a (1) un multiplexor.

Els AWG convencionals basats en sílice, com s'ilustra en la figura anterior, són circuits planars d'ones lluminoses fabricats depositant capes de sílice dopada i no dopada sobre un substrat de silici.

Els AWG consten d'una série d'acopladors d'entrada (1) i eixida (5), una regió de propagació en l'espai lliure (2) i (4) i les guies d'ona de reixeta (3). Les guies d'ona de reixeta consten de moltes guies d'ona, cada una de les quals té un increment de llongitut constant (ΔL).

• La llum s'acopla al dispositiu a través d'una fibra òptica (1) conectada al port d'entrada.
• La llum que es difracta fòra de la guia d'ona d'entrada en l'interfaç acoplador/esclavó es propaga a través de la regió d'espai lliure (2) i allumena la reixeta en una distribució gaussiana.
• Cada llongitut d'ona de llum acoplada a les guies d'ona de la reixeta (3) experimenta un canvi constant de fase atribuït a l'increment constant de llongitut en les guies d'ona de la reixeta.
• La llum difractada de cada guia d'ones dins de la reixeta experimenta una interferència constructiva, donant lloc a un reenfoque de la llum en les guies d'ones d'eixida (5). La posició espacial dels canals d'eixida depén de la llongitut d'ona, determinada pel desplaçament de fase del conjunt induït per l'increment de llongitut constant en les guies d'ona de la reixeta.