Claims (3)
1. Verfahren zur Abstimmung und/oder Anpassung von integriert-optischen Wellenleiterstrukturen und Bauelementen, vorzugsweise auf der Basis von Lithiumniobat, die durch Protonenaustausch und eine anschließende großflächige thermische Nachbehandlung erzeugt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß lateral begrenzte Bereiche der Wellenleiterstrukturen einer weiteren thermischen Nachbehandlung unterzogen werden.1. A method for tuning and / or adaptation of integrated optical waveguide structures and devices, preferably based on lithium niobate, which were produced by proton exchange and subsequent large-scale thermal aftertreatment, characterized in that laterally limited regions of the waveguide structures subjected to a further thermal aftertreatment become.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstimmung der Funktion von Wellenleiterstrukturen und/oder Bauelementen funktionsbestimmende Bereiche zurÄnderurig des Brechungsindexprofils thermisch nachbehandelt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that to tune the function of waveguide structures and / or components function-determining areas forÄnderurig the refractive index profile are thermally post-treated.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des optischen Feldes der geführten optischen Mode an Monomodelichtleitfasem oder andere Wellenleiter über eine Änderung des Brechungsindexprofils Wellenleiterein- und -ausgänge thermisch nachbehandelt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that for adapting the optical field of the guided optical mode to Monomodelichtleitfasem or other waveguides via a change in the refractive index profile waveguide inputs and outputs are thermally treated.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abstimmung und/oder Anpassung integriert-optischer Wellenleiterstrukturen und Bauelemente, die durch Protonenaustausch und ganzflächiger thermischer Nachbehandlung in Lithiumniobat erzeugt wurden. Die Selektivität der lateral begrenzten zusätzlichen thermischen Nachbehandlung und die damit verbundene funktionsbestimmende Abstimmung und/oder mögliche Anpassung der Wellenleiterstrukturen an andere Wellenleiter verbessert entscheidend ihren Einsatz auf dem Gebiet der optischen Informationstechnik und der Sensorik.The invention relates to a method for tuning and / or adapting integrated-optical waveguide structures and components which have been produced by proton exchange and full-surface thermal aftertreatment in lithium niobate. The selectivity of the laterally limited additional thermal aftertreatment and the associated function-determining tuning and / or possible adaptation of the waveguide structures to other waveguides decisively improves their use in the field of optical information technology and sensor technology.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Der Protonenaustausch als ein Verfahren zur Herstellung integriert-optischer Wellenleiterstrukturen und Bauelemente ist hinreichend bekannt (Ferroelectrics 50 [1983] p. 165). Weiterhin ist bekannt, daß durch eine thermische ganzflächige Nachbehandlung der protonenausgetauschten Wellenleiter in Lithiumniobat das außerordentliche Brechungsindexprofil modifiziert werden kann (Opt. Lett. 8 [1983] p. 114). In WP G 02 B/3164390 wird außerdem eine notwendige Bedingung für die ganzflächige thermische Nachbehandlung hinsichtlich der Einsatzmöglichkeit solcher Wellenleiterstrukturen als elektrooptische Bauelemente genannt. Eine selektive Beeinflussung der Wellenleiterstrukturen und Bauelemente durch eine lateral begrenzte thermische Nachbehandlung ist nicht bekannt.Proton exchange as a method of fabricating integrated optical waveguide structures and devices is well known (Ferroelectrics 50 [1983] p.165). Furthermore, it is known that the extraordinary refractive index profile can be modified by thermal full-surface aftertreatment of the proton-exchanged waveguides in lithium niobate (Opt. Lett. 8 [1983] p. In addition, WP G 02 B / 3164390 mentions a necessary condition for full-surface thermal aftertreatment with regard to the possible use of such waveguide structures as electro-optical components. A selective influencing of the waveguide structures and components by a laterally limited thermal aftertreatment is not known.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem sowohl die Abstimmung von protonenausgetauschten und ganzflächig thermisch behandelten Wellenleiterstrukturen als auch eine optimale Anpassung der Wellenleiterstrukturen an andere Wellenleiter garantiert werden.The aim of the invention is to provide a method with which both the coordination of proton-exchanged and all-over thermally treated waveguide structures as well as an optimal adaptation of the waveguide structures to other waveguides are guaranteed.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Protonenaustausch in Lithiumniobat hergestellte und ganzflächige thermisch nachbehandelte Wellenleiterstrukturen bzw. Bauelemente hinsichtlich ihrer Funktion und Kompatibilität mit anderen Wellenleiterkomponenten zu optimieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die durch Protonenaustausch hergestellten und ganzflächig thermisch nachbehandelten Wellenleiterstrukturen (dabei muß eine Absenkung der durch Protonenaustausch erzeugten Änderung des außerordentlichen Brechungsindex Δη, auf wenigstens 25% des ursprünglichen Wertes führen) selektiv und lateral begrenzt thermisch nachbehandelt werden. Dabei muß berücksichtigt werden, daß funktionsbestimmende wellenleitende Gebiete (z.B. Wellenleiterkreuzungen, Y-Verzweiger) anders als beispielsweise Wellenleiterein- und -ausgänge für eine optimale Kopplung modifiziert werden müssen. Durch die Selektivität der thermischen Nachbehandlung wird einerseits in funktionsbezogenen Gebieten der Wellenleiterstruktur das Brechungsindexprofil soweit modifiziert (Änderungen von physikalischen Wirkprinzipien wie z. B. Modeninterferenz, Modenkopplung), bis die vorgegebene Funktionsweise eingestellt ist und andererseits die Änderung des Brechungsindexpro Л !s an Wellenleiterein- und -ausgängen eine Optimierung hinsichtlich einer Ankopplung an vorgegebene Monomodelichtleitfpsern oder anderen wellenleitenden Strukturen garantiert. Die lateral begrenzte thermische Nachbehandlung erfolgt durch beispielsweise linienartige Heizelemente, die in direkten Kontakt mit derweilenleitenden Kristalloberfläche gebracht w-..' n. Ein entscheidender Vorteil ist die Möglichkeit der Detektierung des Modifikationsprozesses an den Struktu:- bzw. Bauelementeausgängen.The object of the invention is to optimize thermally aftertreated waveguide structures or components produced by proton exchange in lithium niobate and with respect to their function and compatibility with other waveguide components. This object is achieved in that the produced by proton exchange and over the entire surface thermally aftertreated waveguide structures (it must lead to a reduction in proton exchange generated change in the extraordinary refractive index Δη, to at least 25% of the original value) selectively and laterally limited thermal aftertreatment. It must be taken into account that function-determining waveguiding regions (eg waveguide intersections, Y-branches) other than, for example, waveguide inputs and outputs must be modified for optimal coupling. Due to the selectivity of the thermal aftertreatment, the refractive index profile is modified on the one hand in function-related areas of the waveguide structure (changes in physical principles such as mode interference, mode locking) until the predetermined mode of operation is set and, on the other hand, the change in the refractive index per λs at the waveguide element. and -ausgängen an optimization with respect to a coupling to predetermined Monomodelichtleit f fps or other waveguiding structures guaranteed. The laterally limited thermal aftertreatment is effected by, for example, line-like heating elements which are brought into direct contact with the occasionally conductive crystal surface . A decisive advantage is the possibility of detecting the modification process at the structural or component outputs.