DE10056600C2 - Method for producing an electro-optical transceiver for a wavelength division multiplex system - Google Patents
Method for producing an electro-optical transceiver for a wavelength division multiplex systemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektro-optischen Transceivers für ein Wellenlän genmultiplex-System, bei dem die optischen wellenlängenselektiven Koppelein heiten als Phased Array Waveguide Gratings (AWG's) ausgebildet sind.The invention relates to a method for producing an electro-optical transceiver for a wavelength Genmultiplex system in which the optical wavelength-selective coupling units are designed as phased array waveguide gratings (AWGs).
Es ist bekannt, Transceiver für Wellenlängenmultiplex-Systeme unter Verwen dung zweier optischer wellenlängenselektiver Koppler und entsprechender e lektro-optischer bzw. opto-elektrischer Wandler aufzubauen. Die wellenlängen selektiven Koppler bilden optische Multiplexer bzw. Demultiplexer, wobei der (Demultiplexer)-Koppler für den Empfangszweig das auf einem Eingangs- Lichtwellenleiter eingehende optische Wellenlängenmultiplex-Signal auf mehre re Ausgangs-Lichtwellenleiter entsprechend der einzelnen optischen Kanäle aufteilt und der (Multiplexer)-Koppler für den Sendezweig die mehreren opti schen Sendesignale, die von optischen Sendeelementen in jeweils einen von mehreren Eingangs-Lichtwellenleitern eingekoppelt werden, auf einem Aus gangs-Lichtwellenleiter zusammenfasst. Optische Multiplexer werden infolge ihrer geringen Einfügedämpfung häufig unter Verwendung sogenannter Phased Array Waveguide Gratings aufgebaut. Diese optischen Systeme bestehen in ih rem Kern aus einem Lichtwellenleiter-Array, dessen einzelne Lichtwellenleiter jeweils einen optischen Pfad bilden, wobei die optische Weglänge jeweils be nachbarter Pfade zunimmt bzw. abnimmt. Hierdurch ergibt sich ein Verhalten, das dem Verhalten von üblichen Interferenzgittern in Maxima höherer Ordnung entspricht. Allerdings werden Verluste eines üblichen Gitters vermieden, die durch das Aufteilen der einfallenden optischen Leistung auf die verschiedenen Beugungsmaxima entstehen.It is known to use transceivers for wavelength division multiplexing systems extension of two optical wavelength-selective couplers and corresponding e to build electro-optical or opto-electrical converter. The wavelengths selective couplers form optical multiplexers or demultiplexers, the (Demultiplexer) coupler for the receive branch that is on an input Optical fiber incoming optical wavelength division multiplex signal on several re output optical fiber corresponding to the individual optical channels divides and the (multiplexer) coupler for the transmission branch the several opti rule transmission signals from optical transmission elements in one of each several input optical fibers can be coupled in on one off gangs fiber optic summarizes. Optical multiplexers are consequent their low insertion loss often using so-called phased Array waveguide gratings built. These optical systems exist in ih rem core of an optical fiber array, whose individual optical fiber each form an optical path, the optical path length being each neighboring paths increases or decreases. This results in behavior the behavior of common interference grids in maxima of higher order equivalent. However, losses of a common grid are avoided by dividing the incident optical power between the different ones Diffraction maxima arise.
Bei der Herstellung eines elektro-optischen Transceivers bietet es sich an, die optischen Strukturen zur Bildung des Multiplexers bzw. Demultiplexers bzw. der beiden Phased Array Waveguide Gratings auf einem einzigen Substrat vorzuse hen. Hierdurch wird der Montageaufwand für den Transceiver reduziert. Des Weiteren ergibt sich eine geringere Baugröße als bei der Verwendung zweier getrennter Substrate mit jeweils einem einzigen (De-)Multiplexer bzw. einem einzigen Phased Array Waveguide Grating.In the manufacture of an electro-optical transceiver, it lends itself to that optical structures to form the multiplexer or demultiplexer or both phased array waveguide gratings on a single substrate hen. This reduces the assembly effort for the transceiver. Of Furthermore, there is a smaller size than when two are used separate substrates, each with a single (de) multiplexer or one single phased array waveguide grating.
Bei der Herstellung von mittels Phased Array Waveguide Grating ausgebildeter optischer (De-)Multiplexer ist es darüber hinaus bekannt, die Strukturen von zwei separaten (De-)Multiplexern bzw. Phased Array Waveguide Gratings in einander zu "verschlingen" und für beide (De-)Multiplexer bzw. Phased Array Waveguide Gratings dieselben Koppelbereiche zu benutzen, die jeweils die Ein gangs- bzw. Ausgangs-Lichtwellenleiter mit dem zentralen Lichtwellenleiter- Array verbinden. Derartige Strukturen werden bisher bei der Fertigung von AWG's deshalb eingesetzt, um den Ausschuss bei der technologisch aufwendigen und daher fehlerträchtigen Herstellung zu verringern. Nach der Herstellung eines derart verschränkten doppelten AWG's werden jeweils die optischen Eigenschaf ten beider Zweige vermessen und der jeweils bessere Zweig ausgewählt. Nach dem Packaging sind dann von außen lediglich die Ein- bzw. Ausgänge der je weils besseren Struktur zugänglich. In the manufacture of phased array waveguide grating optical (de) multiplexer, it is also known the structures of two separate (de) multiplexers or phased array waveguide gratings in to "devour" each other and for both (de) multiplexers or phased arrays Waveguide gratings use the same coupling areas, each one optical or output optical waveguide with the central optical waveguide Connect array. Such structures have so far been used in the manufacture of AWG's therefore used to make the committee technologically complex and therefore reduce error-prone production. After making one such double entangled AWG's each become the optical property ten branches and the better branch selected. To the packaging is then only the inputs and outputs of the outside because better structure accessible.
Es ist des Weiteren aus der DE 197 42 070 C2 eine Vorrichtung zum polarisati onsunabhängigen Trennen und Überlagern von Lichtsignalen bekannt, bei der zwei ineinander verschlungene AWG's dazu verwendet werden, um jeweils die transversal-elektrische bzw. die transversal-magnetische Komponente einer line ar polarisierten Welle zu führen (Fig. 7 der DE 197 42 070 C2). In den Freistahl bereichen ist jeweils ein Polarisationsfilter in der Symmetrieachse der Anord nung vorgesehen. Spezielle Verwendungen oder Herstellungsverfahren für diese Vorrichtung werden jedoch nicht näher beschrieben.It is also known from DE 197 42 070 C2 a device for polarization-independent separation and superimposition of light signals, in which two intertwined AWG's are used to polarize the transverse-electrical or the transverse-magnetic component of a linear ar Lead wave ( Fig. 7 of DE 197 42 070 C2). In the free steel areas, a polarization filter is provided in the symmetry axis of the arrangement. However, specific uses or manufacturing processes for this device are not described in detail.
Aus S. "Mino et al., Planar Lightwave Circuit Platform with Coplanar Wavegui de for Opto-Electronic Hybrid Integration", Journal of Lightwave Technology, 1995, Seiten 2320-2326 ist es bekannt, auf einem gemeinsamen Substrat sowohl planare Wellenleiter auszubilden als auch darauf elektronische oder opto- elektronische Bauelemente anzuordnen. Dies ermöglicht die baukleine Herstel lung beispielsweise eines Transceivers für Wellenlängenmultiplexanwendungen.From S. "Mino et al., Planar Lightwave Circuit Platform with Coplanar Wavegui de for Opto-Electronic Hybrid Integration ", Journal of Lightwave Technology, 1995, pages 2320-2326 it is known on both a common substrate to form planar waveguides as well as electronic or opto- Arrange electronic components. This enables the small-scale manufacturer For example, a transceiver for wavelength division multiplex applications.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines elektro-optischen Transceivers für ein Wellenlängenmultiplex-System zu schaffen, welcher eine möglichst geringe Baugröße aufweist und der verhältnismäßig einfach herstellbar ist.Based on this prior art, the object of the invention based on a method for producing an electro-optical transceiver for to create a wavelength division multiplex system which is as low as possible Has size and is relatively easy to manufacture.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. The invention solves this problem with the features of claim 1.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass ein elektro-optischer Transcei ver für ein Wellenlängenmultiplex-System auf verhältnismäßig einfache Weise und raumsparend dadurch aufgebaut werden kann, dass die optischen Strukturen und die elektrischen bzw. opto-elektrischen Komponenten auf demselben Sub strat aufgebracht werden. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Silicium substrat.The invention is based on the knowledge that an electro-optical transcei ver for a wavelength division multiplex system in a relatively simple manner and can be built up in a space-saving manner by the fact that the optical structures and the electrical or opto-electrical components on the same sub be applied strat. This is preferably silicon substrate.
Durch die Verwendung einer an sich bekannten verschränkten Struktur zur Bil dung zweier ineinander "verschlungener" Phased Array Waveguide Gratings ergibt sich der Vorteil eines äußerst raumsparenden Aufbaus bereits auf der opti schen Seite. Es werden jedoch beide Zweige eines derart aufgebauten doppelten AWG benutzt.By using a known entangled structure for bil Formation of two "intertwined" phased array waveguide gratings The advantage of an extremely space-saving construction already arises at opti side. However, both branches of a double constructed in this way become AWG used.
Zur Herstellung eines derartigen Transceivers sieht die Erfindung vor, zunächst die rein optischen Strukturen für die beiden verschränkten AWG's auf dem Sub strat herzustellen. Anschließend können die optischen Eigenschaften der beiden AWG's vermessen und der hinsichtlich der Übersprech- oder Nebensprecheigen schaften bessere Zweig als Empfangszweig gewählt werden. Anschließend kön nen die elektrischen Strukturen dann so hergestellt werden, dass die elektrischen Strukturen für die Empfangseinheit dem zuvor gewählten besseren AWG zuge ordnet werden.The invention provides for the manufacture of such a transceiver, initially the purely optical structures for the two entangled AWG's on the sub to manufacture strat. Then the optical properties of the two Measure AWG's and that with regard to the crosstalk or crosstalk better branch can be selected as the receiving branch. Then you can then the electrical structures are manufactured in such a way that the electrical Structures for the receiving unit the previously selected better AWG be classified.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind zumindest die elektrischen An schlussleitungen für die Empfängereinheit und/oder die Sendeeinheit integriert auf demselben Substrat ausgebildet. Insbesondere durch die Verwendung eines Silicium-Substrats ergibt sich der Vorteil, dass sowohl optische als auch elektri sche Strukturen mit verhältnismäßig einfachen Verfahren auf dem Substrat er zeugt werden können. According to one embodiment of the invention, at least the electrical are integrated connection lines for the receiver unit and / or the transmitter unit formed on the same substrate. In particular by using a Silicon substrate has the advantage that both optical and electrical cal structures with relatively simple processes on the substrate can be witnessed.
Zusätzlich zu den elektrischen Anschlussleitungen können selbstverständlich auch passive oder aktive elektronische Bauelemente auf dem Substrat integriert ausgebildet sein.In addition to the electrical connection lines, of course passive or active electronic components are also integrated on the substrate be trained.
Es ist des Weiteren möglich, ein oder mehrere separate Bauelemente der Sende einheit und/oder der Empfangseinheit auf dem Bauelement aufzubringen, bei spielsweise aufzukleben oder zu verlöten, und ggf. Anschlüsse der separaten Bauelemente mit weiteren Verfahren, beispielsweise durch Bonden, mit den Anschlussleitungen zu verbinden.It is also possible to transmit one or more separate components unit and / or the receiving unit on the component to apply for example, stick on or solder, and if necessary connections of the separate Components with further processes, for example by bonding, with the To connect connecting lines.
Sind Resonatorstrukturen als externe Resonatoren für die optischen Sendeele mente erforderlich, so können diese nach dem Vermessen der optischen Struktu ren (vor oder nach dem Herstellen der elektrischen Strukturen) hergestellt wer den.Are resonator structures as external resonators for the optical transmission elements elements required, these can be measured after measuring the optical structure ren (before or after the manufacture of the electrical structures) who the.
Die Herstellung kann jedoch auch so erfolgen, dass in jedem Fall in beiden Zweigen der optischen Struktur, d. h. in beiden AWG's, Resonatorstrukturen in den jeweiligen mehreren Eingangs- bzw. Ausgangs-Lichtwellenleitern hergestellt werden.However, production can also be carried out in such a way that in both cases Branches of the optical structure, i. H. in both AWG's, resonator structures in the respective multiple input or output optical fibers become.
Da die Herstellung der optischen Strukturen eines AWG bzw. der beiden ver schränkt ausgebildeten AWG's, wie vorstehend ausgeführt, die Gefahr birgt, dass die optischen Eigenschaften nicht innerhalb der geforderten engen Toleranzen liegen, ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, insbesondere in den mehreren Ausgangs-Lichtwellenleitern des optischen Empfangszweigs bzw. des betreffenden AWG's, jeweils eine optische Resonatorstruktur ausgebildet. Diese dient als schmalbandiger Bandpassfilter, um die Übersprechdämpfung des jeweiligen Kanals zu verbessern.Since the production of the optical structures of an AWG or the two ver limited trained AWG's, as stated above, runs the risk that the optical properties are not within the required narrow tolerances are, according to a further embodiment of the invention, in particular in the multiple output optical fibers of the optical receiving branch or of the respective AWG, an optical resonator structure is formed in each case. This serves as a narrowband bandpass filter to reduce the crosstalk to improve each channel.
Das Vorsehen entsprechender optischer Resonatorstrukturen in den mehreren Eingangs-Lichtwellenleitern des den optischen Teil des Sendezweigs bildenden AWG bietet weniger einen Vorteil im Hinblick auf die Nebensprechdämpfung der einzelnen optischen Kanäle, da die Bandbreite der üblicherweise verwende ten Laserdioden meist deutlich kleiner ist als die Bandbreite des jeweiligen opti schen Kanals. Im Sendezweig vorgesehene optische Resonatorstrukturen können jedoch zur externen Rückkopplung für Laserdioden dienen, deren Sendespektrum ohne die externe Rückkopplung für ein Wellenlängenmultiplex-System zu breit bandig wäre. Auf diese Weise ist es möglich, verhältnismäßig kostengünstige Laserdioden einzusetzen.The provision of appropriate optical resonator structures in the several Input optical fibers of the optical part of the transmission branch AWG offers less of an advantage in terms of crosstalk attenuation of the individual optical channels, since the bandwidth is usually used th laser diodes is usually significantly smaller than the bandwidth of the respective opti channel. Optical resonator structures provided in the transmission branch can however, serve for external feedback for laser diodes, their transmission spectrum without the external feedback too wide for a wavelength division multiplex system would be bandy. In this way it is possible to be relatively inexpensive Use laser diodes.
Das Herstellen der Resonatorstrukturen in den mehreren Eingangs- bzw. Aus gangs-Lichtwellenleitern erfolgt vorzugsweise durch das Bestrahlen der jeweili gen Lichtwellenleiter mit elektromagnetischen Wellen (z. B. durch UV-Laser) oder durch Teilchenstrahlung. Selbstverständlich müssen hierzu die jeweiligen Lichtwellenleiter aus einem Material bestehen oder mit einem Material dotiert sein, das unter einer derartigen Bestrahlung eine Veränderung des Brechungsin dex ermöglicht. The manufacture of the resonator structures in the multiple input and output gangs optical fibers is preferably done by irradiating the respective against optical fibers with electromagnetic waves (e.g. by UV laser) or by particle radiation. Of course, the respective Optical fibers consist of a material or doped with a material be that under such irradiation a change in the refractive index dex enables.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.Further embodiments of the invention result from the subclaims chen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert:The invention is illustrated below with the aid of one in the drawing Exemplary embodiment explained:
Die einzige Figur zeigt schematisch einen elektro-optischen Transceiver 1, des sen sämtliche Komponenten auf einem gemeinsamen Substrat 3 angeordnet sind. Das Substrat 3 besteht vorzugsweise aus Silicium, da dieses Material die inte grierte Herstellung sowohl optischer als auch elektrischer Komponenten und Bauelemente ermöglicht.The single figure shows schematically an electro-optical transceiver 1 , the sen all components are arranged on a common substrate 3 . The substrate 3 is preferably made of silicon, since this material enables the integrated manufacture of both optical and electrical components and components.
Der Transceiver 1 umfasst optische Strukturen in Form zweier ineinander ver schränkter AWG's 5 und 7. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das AWG 5 aus einem Eingangs-Lichtwellenleiter 9, der in einen ersten optischen Koppelbereich 11 mündet. Der Eingangs-Lichtwellenleiter 9 kann an der Schnitt stelle 9a mit einem externen Lichtwellenleiter 13 verbunden werden, der dem Transceiver 1 ein optisches Wellenlängenmultiplex-Signal der Mittenwellenlän gen λ1 bis λn zuführt. Mittels des Koppelbereichs 11 wird das durch das Wellen längenmultiplex-Signal erzeugte Feld in das zentrale Lichtwellenleiter-Array des AWG 5 angekoppelt. Die optischen Phasenunterschiede der einzelnen Lichtwellenleiter des Lichtwellenleiter-Array 15 und ein zweiter Koppelbereich 17, in welchen die einzelnen Lichtwellenleiter des Array 15 münden, sind so dimensio niert, dass das optische Signal aufgespalten und die einzelnen Teilsignale der Mittenwellenlängen λ1 bis λn jeweils in einen von n Ausgangs-Lichtwellenleitern 19 eingekoppelt werden.The transceiver 1 comprises optical structures in the form of two interlocking AWGs 5 and 7 . In the exemplary embodiment shown, the AWG 5 consists of an input optical waveguide 9 which opens into a first optical coupling region 11 . The input optical fiber 9 can be connected at the interface 9 a with an external optical fiber 13 which supplies the transceiver 1 with an optical wavelength division multiplex signal of the central wavelengths λ 1 to λ n . By means of the coupling area 11 , the field generated by the wavelength division multiplex signal is coupled into the central optical waveguide array of the AWG 5 . The optical phase differences of the individual optical fibers of the optical fiber array 15 and a second coupling region 17 , in which the individual optical fibers of the array 15 open, are dimensioned such that the optical signal is split and the individual partial signals of the central wavelengths λ 1 to λ n are in each case one of n output optical fibers 19 can be coupled.
Die Enden der Ausgangs-Lichtwellenleiter 19 münden jeweils vor einem opto- elektrischen Wandlerelement einer opto-elektrischen Wandlereinheit 21. Die Wandlerelemente könnnen beispielsweise als einzelne Dioden ausgebildet sein, die in Form einer die Wandlereinheit 21 bildenden Diodenzeile zusammengefasst sind.The ends of the output optical waveguides 19 each open before an opto-electrical converter element of an opto-electrical converter unit 21 . The converter elements can be designed, for example, as individual diodes, which are combined in the form of a diode row forming the converter unit 21 .
Auf dem Substrat 3 sind weiterhin elektrische Anschlussleitungen 23 ausgebil det, die mit üblichen Verfahren zur Herstellung integrierter Bauelemente herge stellt werden können. Die elektrischen Anschlussleitungen 23 verbinden entspre chende Anschlusskontakte der opto-elektrischen Wandlereinheit 21 mit den An schlusskontakten weiterer integrierter Bauelemente 25 oder mit den Anschluss kontakten von passiven Bauelementen 27, die beispielsweise als Widerstände ausgebildet sein können. Die opto-elektrische Wandlereinheit 21, die elektri schen Anschlussleitungen 23 und die integrierten Bauelemente 25 bzw. die pas siven Bauelemente 27 bilden zusammen eine Empfängereinheit 29, welche die optischen Signale in elektrische Signale wandelt und ggf. weiter verarbeitet.On the substrate 3 electrical connection lines 23 are also ausgebil det, which can be Herge using conventional methods for producing integrated components. The electrical connection lines 23 connect corre sponding connection contacts of the opto-electrical converter unit 21 to the connection contacts of further integrated components 25 or to the connection contacts of passive components 27 , which can be designed, for example, as resistors. The opto-electrical converter unit 21 , the electrical connection lines 23 and the integrated components 25 or the passive components 27 together form a receiver unit 29 which converts the optical signals into electrical signals and, if necessary, processes them further.
Das zweite AWG 7 umfaßt n Eingangs-Lichtwellenleiter 31, die mit dem zweiten Koppelbereich 17 verbunden sind. In die Enden der Eingangs-Lichtwellenleiter 31 wird jeweils das Signal eines elektro-optischen Wandlerelements einer elek trooptischen Wandlereinheit 33 angekoppelt. Diese kann beispielsweise als Array von n Laserdioden mit Mittenwellenlängen Λ1 bis Λn ausgebildet sein. Die optischen Signale der elektro-optischen Wandlerelemente werden über die Ein gangs-Lichtwellenleiter 31 und den zweiten Koppelbereich 17, der mit den ande ren Enden der Eingangs-Lichtwellenleiter 31 verbunden ist, so in die einzelnen Lichtwellenleiter des zentralen Lichtwellenleiter-Array 35 des AWG 7 angekop pelt, dass durch die entsprechend gewählten, unterschiedlich langen optischen Pfade des Array 35 im ersten Koppelbereich 11 ein Feld entsteht, welches sämt liche Teilsignale der Mittenwellenlängen Λ1 bis Λn in einen Ausgangs- Lichtwellenleiter 37 des AWG 7 einkoppelt. Das Ende des Ausgangs- Lichtwellenleiters 37 kann wiederum an einer Schnittstelle 37a mit einem exter nen Lichtwellenleiter 39 gekoppelt werden.The second AWG 7 comprises n input optical fibers 31 , which are connected to the second coupling region 17 . In the ends of the input optical waveguide 31 , the signal of an electro-optical converter element of an electro-optical converter unit 33 is coupled. This can be designed, for example, as an array of n laser diodes with center wavelengths Λ 1 to Λ n . The optical signals of the electro-optical converter elements are via the input optical waveguide 31 and the second coupling region 17 , which is connected to the other ends of the input optical waveguide 31 , so into the individual optical waveguides of the central optical waveguide array 35 of the AWG 7th coupled, that through the appropriately selected, differently long optical paths of the array 35 in the first coupling region 11, a field is created which couples all partial signals of the center wavelengths Λ 1 to Λ n into an output optical fiber 37 of the AWG 7 . The end of the output optical fiber 37 can in turn be coupled at an interface 37 a with an external NEN optical fiber 39 .
Die elektro-optische Wandlereinheit 33 bildet wiederum zusammen mit weiteren integrierten oder passiven Bauelementen 25 bzw. 27 eine Sendeeinheit 41. Diese kann auf dieselbe Weise hergestellt werden, wie dies zuvor im Zusammenhang mit der Empfängereinheit 29 beschrieben wurde.The electro-optical converter unit 33 in turn forms a transmission unit 41 together with further integrated or passive components 25 or 27 . This can be produced in the same way as described above in connection with the receiver unit 29 .
Der in der Figur dargestellte elektro-optische Transceiver 1 weist infolge des Einsatzes der beiden verschränkten AWG's und der Ausbildung der optischen und elektrischen Strukturen auf demselben Substrat eine äußerst geringe Bauform auf und ist mit relativ einfachen Mitteln herstellbar.The electro-optical transceiver 1 shown in the figure has an extremely small design due to the use of the two entangled AWGs and the formation of the optical and electrical structures on the same substrate and can be produced with relatively simple means.
Die Herstellung kann in der Weise erfolgen, dass zunächst die optischen Struktu ren in Form der beiden AWG's 5, 7 hergestellt werden. Anschließend können die optischen Eigenschaften der beiden AWG's vermessen werden, bevor die elektri schen Strukturen hergestellt werden. Auf diese Weise kann derjenige Zweig bzw. dasjenige AWG dem späteren Empfangszweig zugeordnet werden, der die besse ren optischen Eigenschaften hinsichtlich Kanaltrennung und Nebensprechen bzw. Übersprechen aufweist. Erforderlichenfalls können vor oder nach dem Erstellen der elektrischen Strukturen und dem Aufbringen separater elektrischer Komponenten in den Enden der mehreren Eingangs-Lichtwellenleiter 31 opti sche Resonatorstrukturen 43 erzeugt werden. Diese können als externe Resonato ren für verhältnismäßig kostengünstige Laserdioden verwendet werden. Das Herstellen der Resonatorstrukturen kann durch "Einschreiben" entsprechender Strukturen in die bereits hergestellten Eingangs-Lichtwellenleiter 31 mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise einem UV-Laser, oder durch Teil chenstrahlung erfolgen.The production can be carried out by first producing the optical structures in the form of the two AWGs 5 , 7 . The optical properties of the two AWGs can then be measured before the electrical structures are produced. In this way, that branch or that AWG can be assigned to the later reception branch that has the better optical properties with regard to channel separation and crosstalk or crosstalk. If necessary, optical resonator structures 43 can be produced before or after the creation of the electrical structures and the application of separate electrical components in the ends of the plurality of input optical waveguides 31 . These can be used as external resonators for relatively inexpensive laser diodes. The resonator structures can be produced by “writing” corresponding structures into the input optical waveguides 31 already produced by means of electromagnetic radiation, for example a UV laser, or by partial radiation.
Es ist des Weiteren möglich, sowohl in den Eingangs-Lichtwellenleitern 31 des AWG's 7 als auch in den Ausgangs-Lichtwellenleitern 19 des AWG's 5 von vornher ein optische Resonatorstrukturen vorzusehen. Insbesondere mit dem in der nicht vorveröffentlichten älteren deutschen Patentanmeldung DE 100 47 681 A1 beschriebenen Verfah ren ist das Herstellen von optischen Resonatorstrukturen in den betreffenden Lichtwellenleitern auf einfache Weise möglich, wobei die Resonatorstrukturen jeweils eine geringfügig unterschiedliche Mittenfrequenz aufweisen.It is furthermore possible to provide optical resonator structures from the start both in the input optical waveguides 31 of the AWG's 7 and in the output optical waveguides 19 of the AWG's 5 . In particular with the method described in the unpublished older German patent application DE 100 47 681 A1, the manufacture of optical resonator structures in the optical fibers in question is possible in a simple manner, the resonator structures each having a slightly different center frequency.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektro-optischen Transceivers für ein Wellenlän genmultiplex-System mit einem auf einem Substrat 3 angeordneten ersten Licht wellenleiter-Array 15, welches als Phased Array Waveguide Grating ausgebildet ist, dessen einer Endbereich über einen ersten Koppelbereich 11 mit wenigstens einem Eingangs-Lichtwellenleiter 9 und dessen anderer Endbereich über einen zweiten Koppelereich 17 mit mehreren Ausgangs-Lichtwellenleitern 19 gekop pelt ist, mit einer auf dem Substrat 3 angeordneten Empfängereinheit 29, welche eine opto-elektrische Wandlereinheit 21 umfasst, wobei jeweils ein opto- elektrisches Wandlerelement der Wandlereinheit 21 einem der mehreren Ausgangs-Lichtwellenleiter 19 zugeordnet ist, mit einem auf dem Substrat 3 ange ordneten zweiten Lichtwellenleiter-Array 35, welches als Phased Array Wave guide Grating ausgebildet ist, dessen einer Endbereich über den ersten Koppelbe reich 11 mit wenigstens einem Ausgangs-Lichtwellenleiter 37 und dessen ande rer Endbereich über den zweiten Koppelbereich 17 mit mehreren Eingangs- Lichtwellenleitern 31 gekoppelt ist, mit einer auf dem Substrat 3 angeordneten Sendeeinheit 41, welche eine elektro-optische Wandlereinheit 33 umfasst, wobei jeweils ein elektro-optisches Wandlerelement der Wandlereinheit 33 einem der mehreren Eingangslichtwellenleiter 31 zugeordnet ist.The invention relates to a method for producing an electro-optical transceiver for a wavelength-multiplexing system with a first light waveguide array 15 arranged on a substrate 3 , which is designed as a phased array waveguide grating, one end region of which has a first coupling region 11 at least one input optical waveguide 9 and the other end region of which is coupled via a second coupling region 17 to a plurality of output optical waveguides 19 , with a receiver unit 29 which is arranged on the substrate 3 and which comprises an opto-electrical converter unit 21 , each having an opto-electrical one Converter element of the converter unit 21 is assigned to one of the plurality of output optical waveguides 19 , with a second optical waveguide array 35 arranged on the substrate 3 , which is designed as a phased array wave guide grating, one end region of which has at least one region 11 via the first coupling region output Lic The optical waveguide 37 and its other end region is coupled to a plurality of input optical waveguides 31 via the second coupling region 17 , with a transmission unit 41 which is arranged on the substrate 3 and which comprises an electro-optical converter unit 33 , each with an electro-optical converter element of the converter unit 33 is assigned to one of the plurality of input optical waveguides 31 .
Claims (7)
- a) bei dem auf einem Substrat (3) ein erstes Lichtwellenleiter-Array (15) hergestellt wird, welches als Phased Array Waveguide Grating ausgebildet ist, dessen einer Endbereich über einen ersten Koppelbereich (11) mit wenigstens einem Eingangs-Lichtwellenleiter (9) und dessen anderer Endbereich über einen zweiten Koppelbereich (17) mit mehreren Ausgangs-Lichtwellenleitern (19) gekoppelt ist,
- b) bei dem auf dem Substrat (3) eine Empfängereinheit (29) hergestellt oder auf diesem angeordnet wird, welche eine opto-elektrische Wandlereinheit (21) umfasst, wobei jeweils ein opto-elektrisches Wandlerelement der Wandlereinheit (21) einem der mehreren Ausgangs-Lichtwellenleiter (19) zugeordnet ist,
- c) bei dem auf dem Substrat (3) ein zweites Lichtwellenleiter-Array (35) hergestellt wird, welches als Phased Array Waveguide Grating ausgebildet ist, dessen einer Endbereich über den ersten Koppelbereich (11) mit wenigstens einem Ausgangs-Lichtwellenleiter (37) und dessen anderer Endbereich über den zweiten Koppelbereich (17) mit mehreren Eingangs-Lichtwellenleitern (31) gekoppelt ist, und
- d) bei dem auf dem Substrat (3) eine Sendeeinheit (41) hergestellt oder auf diesem angeordnet wird, welche eine elektro-optische Wandlereinheit (33) umfasst, wobei jeweils ein elektro-optisches Wandlerelement der Wandlereinheit (33) einem der mehreren Eingangslichtwellenleiter (31) zugeordnet ist,
- e) wobei zunächst die Lichtwellenleiter-Arrays (15, 35), die Koppelbereiche (11, 17) und die mehreren Eingangs- (31) und Ausgangs- (19) Lichtwellenleiter sowie der wenigstens eine Eingangs- (9) und Ausgangs- (37) Lichtwellenleiter auf dem Substrat (3) hergestellt werden,
- f) wobei anschließend die optischen Übersprech eigenschaften der beiden hierdurch gebildeten optischen Zweige gemessen werden und
- g) wobei derjenige Zweig, der bessere Übersprech eigenschaften aufweist, als Empfangszweig gewählt wird, und hierzu anschließend die elektrischen Anschlussleitungen (23) für die Empfangseinheit (29) dem ausgewählten Zweig und/oder die elektrischen Auschlussleitungen (23) für die Sendeeinheit (41) dem nicht ausgewählten Zweig zugeordnet und hergestellt werden.
- a) in which a first optical waveguide array ( 15 ) is produced on a substrate ( 3 ), which is designed as a phased array waveguide grating, one end region of which via a first coupling region ( 11 ) with at least one input optical waveguide ( 9 ) and the other end area of which is coupled to a plurality of output optical fibers ( 19 ) via a second coupling area ( 17 ),
- b) in which a receiver unit ( 29 ) is produced or arranged on the substrate ( 3 ), which comprises an opto-electrical converter unit ( 21 ), wherein in each case one opto-electrical converter element of the converter unit ( 21 ) is one of the plurality of output Optical fiber ( 19 ) is assigned,
- c) in which a second optical waveguide array ( 35 ) is produced on the substrate ( 3 ), which is designed as a phased array waveguide grating, one end region of which via the first coupling region ( 11 ) with at least one output optical waveguide ( 37 ) and whose other end region is coupled to a plurality of input optical fibers ( 31 ) via the second coupling region ( 17 ), and
- d) in which a transmission unit ( 41 ) is produced or arranged on the substrate ( 3 ), which comprises an electro-optical converter unit ( 33 ), with one electro-optical converter element of the converter unit ( 33 ) in each case one of the plurality of input optical waveguides ( 31 ) is assigned,
- e) the fiber optic arrays ( 15 , 35 ), the coupling regions ( 11 , 17 ) and the plurality of input ( 31 ) and output ( 19 ) optical fibers and the at least one input ( 9 ) and output ( 37 ) Optical fibers are produced on the substrate ( 3 ),
- f) the optical crosstalk properties of the two optical branches formed thereby are then measured and
- g) the branch which has better crosstalk properties is selected as the receiving branch, and for this purpose the electrical connecting lines ( 23 ) for the receiving unit ( 29 ) for the selected branch and / or the electrical exclusion lines ( 23 ) for the transmitting unit ( 41 ) assigned to the unselected branch and created.
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-
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Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Journal of Lightwave Technology, Vol. 13, No. 12 (1995), S. 2320-2326 * |
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