光路由器通常用阵列波导光栅(AWG，arrayed—Waveguide grating)来实现。AWG(结构如下图所示)是一个基本的成像系统，其中，物体平面和像平面用两个N×M平面波导耦合器隔开，不等长度的M波导阵列连接这两个耦合器。这个阵列称为波导光栅。两相邻波导之间的长度差址是常数，更确切地说，从最短的波导开始，相邻的波导一次递增△L量的长度。这个光栅与先前介绍过的闪烁光栅和布拉格光栅具有相似的特性。我们将用一个从第1号光纤输入WDM信号的例子来说明AWG的工作原理。光束进入平面区以后发生扩散，其功率均匀地分割到M个波导上。
M个波导中的每一个波导收集并传播从第1号输入光纤来的全部WDM信道的能量。由于这M个波导的每个波导都有长度差，所以沿着每个波导的相移是不同的。在波导光栅的输出处，我们可以得到M个波的阵列，每个波有不同的相位。对λ1波长来说，相位阵列中的每个分量仅在一根光纤的人口(我们称之为第1号光纤)同相输出(产生相长干涉)。在其他所有输出光纤上，波长λ1的光波都是相消干涉。因此，λ1的光将沿着第1号输出光纤输出。
M波导中的每个波导的相移不仅与波导的长度有关，而且还与波长有关，在光栅的末端，WDM信号中不同的信道的相位变化将是不同的。因此，波长为九的波仅在另一根光纤(我们称之为2号光纤)而不是在第1号光纤上同相(产生相长干涉)。同样地，波长为九的波仅在第3号输出光纤上同相(产生相长干涉)。按照这种方法，从第1号光纤输入的不同波长的光载波(从λ1到λn)将会聚集到不同的输出光纤上输出。
接下去考虑从第2号输入光纤输入WDM信号的情况。我们再次发现，在输出光纤阵列上不同的WDM信道是分离排列的。由于第2号输入光纤与第1号光纤在物理上有偏离，所以在光纤输出阵列上的信道分布也是偏离的。分布偏离源自于从新的输入端口通过平面区中再到每个光栅波导的距离(相移)不同。从输入光纤到光栅的最仞相位变化，导致在光栅输出的新的相位变化。各给定波长在输出光纤上产生相长干涉的位置，与其在第l号光纤输入所产生的位置足不同的。我们可以得出结论：对每根输入光纤来说，各信道在输出光纤阵列上的分布结果是惟一的。
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