具有平顶光谱响应的氮化硅阵列波导光栅

摘要

为了将氮化硅阵列波导光栅具有的大通道容量、低插入损耗、低串扰、高工艺容差、低温度敏感性等优势应用于光电子通信领域实现波分复用功能，设计了一种应用于稀疏波分复用（CWDM）的具有平顶光谱响应的四通道氮化硅阵列波导光栅。研究了输出端口非对称宽度的线性模斑转换器及罗兰圆与光栅圆的半径比对器件插入损耗、均匀度及平顶光谱响应的影响。结果表明：通过提升输出波导宽度以及提高星型耦合器的圆半径比，使器件在1 310 nm波长附近工作时，能够实现通道间距为20 nm的稀疏波分复用/解复用功能，此时插入损耗为-1.28 d B（非均匀度为0.18 d B），平均串扰为-25.18 dB；同时该器件1 dB带宽达11.93 nm，实现了低损耗、高均匀度的平顶光谱响应，相比较传统的高斯型器件，能够有效地提升器件带宽与系统稳定性，更有利于氮化硅阵列波导光栅器件的商业化应用。

关键词

波分复用技术 / 阵列波导光栅(AWG) / 氮化硅 / 光子集成技术 / 平顶光谱响应 / 非均匀度

基金资助

国家自然科学基金项目(61675191,61974099); 天津市光电检测技术与系统重点实验室开放课题(2023LOTDS004)