具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种均匀信道的阵列波导光栅，如图2所示，包括输入波导端、自由传输区域和输出波导端，所述输入波导端与所述自由传输区域的一端相连，所述自由传输区域的另一端分别与多个所述输出波导端相连，所述自由传输区域划分为若干规则形状单元格，根据DBS成像算法和预设目标函数调整所述规则形状单元格的状态，使位于中心的所述输出波导端和位于边缘的所述输出波导端的远场分布呈平顶型；其中，所述预设目标函数以所述输出波导端各个信道间的插入损耗在1550nm-1580nm内接近理想值1/10为目标。其中，所述预设目标函数为其中，i表示波长，T_i,j表示在i波长下输出波导j的传输效率，std()表示平方根函数，mean()表示平均值函数，1/10表示输出波导端各个信道间传输效率的理想值。

本实施方式中，自由传输区域呈扇形，扇形的圆心处与所述输入波导端相连，扇形的弧线处均匀分布有多个所述输出波导端。该扇形区域被划分为若干规则形状单元格，例如可以是正方形单元格，也可以是正六边形单元格。其中，所述规则形状单元格包括两种状态，分别为：打孔状态和非打孔状态，所述打孔状态是指在所述规则形状单元格的正中心进行打孔，孔的形状可以是圆形，也可以是方形。从图2可以看出自由传输区域中的若干小白点即为打孔状态的规则形状单元格。

由此可见，本申请将自由传输区域划分为若干个形状规则的单元格，通过改变单元格的状态来改变器件局部折射率的分布，从而改变光场分布，最终在输出波导端实现通道损耗均匀的目的。

本发明的实施方式还涉及一种均匀信道的阵列波导光栅的设置方法，通过以下步骤的设置，光在自由传输区域的衍射远场可以呈平顶型，从而解决了常规型阵列波导光栅输出信道间插入损耗最大值和最小值之间具有3dB差异的问题，具体步骤如下：

步骤1：确定输入波导端的宽度以及输出波导端的数量和宽度。

步骤2：将自由传输区域划分为若干规则形状单元格，本实施方式中将自由传输区域划分为若干正方形的单元格，其中，每个正方形的单元格可以包括两种状态，分别为打孔状态和非打孔状态。其中，打孔状态是指，在正方形单元格的中心打有圆形孔。

步骤3：通过DBS算法和预设目标函数来确定每个规则形状单元格的具体状态，使位于中心的所述输出波导端和位于边缘的所述输出波导端的远场分布呈平顶型。具体为：根据DBS成像算法和预设目标函数扫描自由传输区域中的第k个正方形的单元格，此时能够得到一个目标函数值(即第一目标函数值)，该目标函数值即为第k个正方形的单元格未改变状态时得到的目标函数值；改变第k个正方形的单元格的状态，再根据DBS成像算法和预设目标函数扫描自由传输区域中的第k个正方形的单元格，此时能够得到另一个目标函数值(即第二目标函数值)，该目标函数值即为第k个正方形的单元格状态改变后得到的目标函数值；将上述两个函数值进行比较，即第k个正方形的单元格未改变状态时得到的目标函数值与第k个正方形的单元格状态改变后得到的目标函数值进行比较，若第k个正方形的单元格状态改变后得到的目标函数值优于第k个正方形的单元格未改变状态时得到的目标函数值，则保留第k个正方形的单元格的状态，否则将第k个正方形的单元格恢复原状态，重复上述过程直至扫描完自由传输区域中所有的正方形单元格，此时便能得到均匀信道的阵列波导光栅(见图2)。

不难发现，本发明通过将自由传输区划分成若干个形状规则的单元格，并通过DBS算法和预设目标函数来确定每个规则形状单元格的具体状态，使得阵列波导的中心和边缘的远场分布呈现平顶型，从而解决了常规型阵列波导光栅输出信道间插入损耗最大值和最小值之间具有3dB差异的问题。