中文摘要：

目前的阵列波导光栅都(AWG)是采用弯曲波导阵列，需要外延生长、光刻等一系列复杂技术。其成品率较低，而且温度特性不好。本项目提出采用直波导设计阵列波导光栅，其波导层是紫外敏化固体石英玻璃，通过V型高折射率匹配区域设计引入各波导间的位相变化，满足相位匹配条件，实现相干干涉，达到AWG的功能。本项目从根本上改变了AWG的设计和实现技术，固体石英玻璃波导层具备优良温度稳定性，应用时不需温度控制；紫外敏化制备波导阵列方法简单、无需昂贵设备，使成品率提高、成本大幅度降低；同时，直波导阵列结构设计，克服了弯曲波导的光泄露，改善了光损耗特性，而且简化设计与制备工艺，使之更适合于批量生产。由于波分复用(WDM)技术正在由干线网向城域网甚至接入网拓展，基于本项目研究的新型阵列波导光栅可以开发低成本WDM解复用器，有望获得广泛应用。

结论摘要：

本项目完成了基于直波导阵列的新型阵列波导光栅设计方法和实现技术研究。主要内容包括1）研究了自聚焦平板波导GISLAB的工作性能，设计了基于GISLAB的多模和单模光功率分支器，并进行了实验验证；2）提出了一种精度比较高的光敏光纤光敏性的在线测量方法，测得的光纤折射率变化与曝光时间的变化关系与H. Patrick等人提出的吸收模型的变化规律一致，该方法具有较高的准确性与实用价值；3）对光敏光纤的光敏性进行了实验研究，通过选择合适的实验条件，使光纤的光致折射率变化率达到1%，且光纤横截面的折射率分布比较均匀；4）提出了一种新的有限差分光束传播方法，有效提高了模拟计算的精度。设计了以有限差分光束传输法为核心算法编制的AWG模拟计算软件，对AWG中的传输光场进行了详细的分析和计算；5）提出了采用离子束辅助沉积制备阵列波导光栅波导材料的新方法，并进行了实验验证；6）开发了基于AWG器件的波长解复用光探测这列模块，性能得到优化。本项目共计发表论文17篇，其中期刊论文9篇，会议论文8篇（特邀报告2篇）；获得国家发明专利授权1项；获得湖北省技术发明奖1项；出版专著1部；培养博士生2名；硕士生2名。