随着综合业务数据网(ISDN)的发展，大容量、多元化的通信传输对光通信系统提出了越来越高的要求，使用一根光纤传输多个频率光信号的光波分复用技术广受关注。而光波分复用器是光波分复用系统的关键。 目前，光波分复用器主要分为以下三类：薄膜干涉滤光片、布拉格光纤光栅和平板光波导型波分复用器。阵列波导光栅(AWG)，是本文的研究重点。作为一种平板光波导型波分复用器，AWG具有很多优点：体积小，可批量生产；高通道数，大小可压缩；较低的插入损耗；单个通道的成本低；还可以与其它功能整合。 对于AWG这样一种波导器件，采用光束传播算法(BPM)和透明边界条件(TBC)进行数值模拟，可以给出直观、清晰的结果。和其他模拟方法相比，BPM将二阶边值问题简化为一阶初值问题，减小了计算的复杂性，缩短了计算时间，降低了对计算机硬件的要求。而TBC边界条件是假设在接近边界处的场为一向外辐射的平面波，其幅值、方向等参数由试探法决定。 本文旨在设计一个中心波长为1550.12nm、波长间隔为3.2nm的8×8AWG波分复用器，通过综合考虑相邻波导间的最大串扰、插入损耗、通带宽度以及各通道损耗均匀等指标来设计、优化AWG的各个结构参数，如输入、输出波导和波导阵列中相邻波导的间隔，平板波导的聚焦长度，波导阵列中相邻波导的长度差等。本文利用介质波导理论对AWG中的平板波导和条形波导分别作了理论分析，给出了平板波导和条形波导的有效折射率以及其中稳定的场分布。接着，本文采用BPM和TBC首先模拟了光在平板波导中的传播。为了简化分析，将阵列波导中的三维条形波导等效为二维平板波导，用同样的方法进行模拟。从模拟结果可以看出，不同波长的光在同一介质中传播时的衰减程度不一样；而同一波长的光在不同波导中传输时的损耗也不一样。由此本文提出这样的八 硕士学住论文 w MASTER’S ThESIS 设想：为了使复用后的光经过AWG解复用后能得到有效且能量均衡的 输出，可以在AWG输出端的平板波导和阵列波导之间加上能量均衡、 补偿装置。最后，本文模拟了 8 X 8 AWG作为解复用器时的光谱响应并且 作了一定的分析。模拟结果证明了本文所设计的SXSAWG结构参数是比 较合理的。分析指出，各个波长的次干涉峰对主干涉峰起了一定的分光 作用，使各个波长的主干涉峰的光强大小不一致，造成各个通道的插入 损耗不均匀。这是目前AWG存在的一个问题。