FBGにおける精度-分解能トレードオフの解決：双方向対称入力AWGとCoGアルゴリズムの組み合わせ

科学分野:

• フォトニクスおよび光学工学
• 集積光学
• 半導体デバイス製造

背景:

• アレイ導波路グレーティング（AWG）は、波長選択的光信号処理に不可欠です。
• シリコン・オン・インシュレーター（SOI）プラットフォームは、集積フォトニックデバイスに利点をもたらします。
• ファイバーブラッググレーティング（FBG）センサーは、正確な測定のために高性能なインターロゲーションシステムを必要とします。

研究 の 目的:

• 新しい双方向対称入力AWGアーキテクチャを提案および特性評価すること。
• AWGの性能に対する設計パラメータの影響を調査すること。
• 高精度FBGインターロゲーションシステムを実証すること。

主な方法:

• 二重エッチングプロセスを用いたSOIプラットフォーム上での双方向対称入力AWGの作製。
• さまざまなAWG設計、インターロゲーション戦略、およびアルゴリズムの体系的な比較。
• 2x12チャンネルインターロゲーションチップの性能指標の実験的特性評価。

主要な成果:

• 挿入損失 <6 dB、3 dB帯域幅 1.467 nm、クロストーク < -22.9 dB を達成しました。
• 3.94 pm のインターロゲーション精度と 2 pm の分解能を実証しました。
• 優れた温度安定性を示し、精度と分解能のトレードオフを克服しました。

結論:

• 開発された双方向対称入力AWGは、高性能FBGインターロゲーションのための実行可能なアプローチを提供します。
• 本研究は、設計パラメータとインターロゲーション性能の間の重要な関係を解明します。
• この技術は、高精度と高分解能を必要とする高度なFBGセンシングアプリケーションを可能にします。