DE102006002605A1 - Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter - Google Patents

Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter Download PDF

Info

Publication number
DE102006002605A1
DE102006002605A1 DE102006002605A DE102006002605A DE102006002605A1 DE 102006002605 A1 DE102006002605 A1 DE 102006002605A1 DE 102006002605 A DE102006002605 A DE 102006002605A DE 102006002605 A DE102006002605 A DE 102006002605A DE 102006002605 A1 DE102006002605 A1 DE 102006002605A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber
optical
optical module
electro
module according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102006002605A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006002605B4 (de
Inventor
Stefan Meister
Hans Joachim Dr. Eichler
Heinar Dr. Schmidt
Chris Scharfenorth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EICHLER, HANS JOACHIM, PROF. DR., DE
Original Assignee
Technische Universitaet Berlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Berlin filed Critical Technische Universitaet Berlin
Priority to DE102006002605.5A priority Critical patent/DE102006002605B4/de
Publication of DE102006002605A1 publication Critical patent/DE102006002605A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006002605B4 publication Critical patent/DE102006002605B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0115Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass in optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/061Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material
    • G02F1/065Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material in an optical waveguide structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/213Fabry-Perot type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches Modul mit einer Lichtleitfaser (110) und einem Modulator (40) zur Intensitäts- und Phasenmodulation oder zur abstimmbaren spektralen Filterung von Licht, ausgeführt als Fabry-Perot Etalon, auf einer Faserendfläche (100). Das lichtmodulierende Bauteil ist als Schichtstruktur, bestehend aus einem elektrooptischen Material (42) zwischen zwei Bragg-Reflektor-Schichtstapeln (41; 43) und zwei Elektroden (3; 4), ausgeführt und wird mittels Beschichtungsverfahren direkt auf die Faserendfläche (100) des Lichtleiters aufgebracht. Durch das Anlegen einer Modulatorspannung (1) kann die Transmission des Lichts durch das optische Modul gezielt variiert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einem Modulator zur Intensitäts- oder Phasenmodulation oder zur abstimmbaren spektralen Filterung von Licht ausgeführt als Fabry-Perot Schichtstruktur auf einer Faserendfläche.
  • Stand der Technik
  • Für die Modulation optischer Signale in Verbindung mit faseroptischen Übertragungsstrecken gibt es vielfache Anwendungsbereiche, wie beispielsweise in der Telekommunikation, der Fasersensorik, der Bildübertragung, etc.
  • Es sind verschiedene Bauformen für Lichtmodulatorbauteile für solche Übertagungsstrecken bekannt. So werden beispielsweise in der Nachrichtenübertragung mit hohen Datenraten häufig Mach-Zehnder Modulatoren eingesetzt. Bei den Mach-Zehnder Modulatoren auf Wellenleiterbasis (Li et al. Optics Express, 13, 842, 2005) durchläuft das Licht in einem Arm des Modulators ein elektrooptisches Material. Der Brechungsindex des elektrooptisches Materials lässt sich durch Anlegen einer Spannung variieren. Dadurch erfährt die Lichtwelle in diesem Arm eine Phasenverschiebung. Beträgt die Phasenverschiebung π (oder ein ganzzahliges Vielfaches von π) gegenüber der Lichtwelle, die den anderen Arm des Modulator durchläuft, kommt es bei der Überlagerung der beiden Wellen zu einer Auslöschung.
  • Um eine Phasenverschiebung von π zu erreichen, muss das Licht mindestens eine Wegstrecke im elektrooptischen Material durchlaufen, die durch den elektrooptischen Koeffizienten bestimmt ist. Üblicherweise liegt die minimale Baulänge eines Mach-Zehnder Modulators im Zentimeterbereich. Die elektrooptischen Materialien weisen in der Regel relative hohe Absorptionen auf, die die Transmissionen von Mach-Zehnder Modulatoren herabsetzen. Mach-Zehnder Modulatoren erfordern mindestens zwei optische Koppeleinheiten zur Ein- und Auskopplung des Lichts, um beispielsweise das durch den Modulator transmittierte Licht in eine Lichtleitfaser einzukoppeln, wofür zum Beispiel Linsen eingesetzt werden. Durch die Ein- und Auskopplung als auch durch Fresnel-Reflexionen an den Grenzflächen können in der Summe erhebliche Verluste auftreten.
  • Eine weitere Möglichkeit Licht zu modulieren ist ein Fabry-Perot Modulator (Bergmann/Schäfer, Band 3 Optik, 10. Aufl.). Bei einem Fabry-Perot Modulator sind zwei in der Regel hoch reflektierende Spiegel planparallel zueinander angeordnet und stellen einen sogenannten Resonator dar. Innerhalb des Resonators kommt es zu Vielfachreflexionen des Lichts. Je nach Resonatorlänge, gleichbedeutend mit dem optischen Abstand der beiden Spiegel, kann der Fabry-Perot Modulator hochreflektierend oder hochtransmittierend werden. Durch Veränderung des optischen Abstands der beiden Spiegel lässt sich das transmittierte bzw. reflektierte Licht in seiner Intensität als auch Phase modulieren. Durch das Auftreten von Transmissionsmaxima, die in ihrer Breite durch die jeweilige Bauform des Fabry-Perot Modulator vorgegeben ist, lässt sich das Licht auch spektral filtern (Iodice et al., Optics Communications, 183, 415, 2000).
  • Der optische Abstand der beiden Spiegel des Fabry-Perot Modulators kann durch mechanisches Verschieben der Resonatorspiegel gegeneinander erfolgen oder durch die Veränderung des Brechungsindex des Materials zwischen den beiden Spiegeln.
  • Materialen, die durch das Anlegen einer Spannung ihren Brechungsindex verändern, werden als elektrooptische Materialien bezeichnet und finden Anwendung in Mach-Zehnder Modulatoren als auch in Fabry-Perot Modulatoren. Als elektrooptische Materialien kommen anorganische Materialien, wie zum Beispiel LiNbO3, als auch organische Materialien, sogenannte elektrooptische Polymere in Frage. Die elektrooptischen Materialien sollten einen hohen elektrooptische Koeffizienten besitzen. Elektrooptische Polymere sind meist preiswerter und lassen sich einfacher fertigen, besitzen aber in der Regel eine höhere Absorption.
  • Es wird von elektrooptischen Polymeren mit hohen elektrooptischen Koeffizienten von 60 pm/V (Shi et al. Sience, 288, 119, 2000) berichtet. Des weiteren lassen sich Modulatoren mit elektrooptischen Polymeren sehr schnell schalten. So wird von Polymermodulatoren berichtet die mit Frequenzen bis zu 150 GHz arbeiten (Lee et al. Science, 298, 140, 2002).
  • Bekannte Fabry-Perot-Strukturen in Verbindung mit optischen Fasern werden in den folgenden Dokumenten beschrieben. Die meisten Patente betreffen dabei Fabry-Perot Interferometer für Sensoren, zum Beispiel die Dokumente DE 1985/3518002 A1 , EP 1987/0235801 A2 , DE 1989/3929453 C1 , EP 1994/0604645 B1 , WO 2001/01090 A1 , US 2003/0076505 A1 , CA 2004/2497842 , EP 2004/1416246 A3 , US 2005/0013526 A1 . In den Dokumenten werden faseroptische Fabry-Perot Sensoren beschrieben, bei denen der Spiegelabstand mechanisch, zum Beispiel durch Druckänderungen, variiert wird. Die daraus resultierende Änderung der Transmission wird dann optisch detektiert. Der Spiegelabstand kann auch mit Hilfe von Piezoelementen variiert werden. Die Bauform ist hier relative groß und die Modulationsfrequenz ist auf die maximale Piezofrequenz beschränkt.
  • Fabry-Perot Strukturen werden in Verbindung mit Lasern, zum Beispiel vertical-cavity surface emitting lasers (VCSEL) und Fasern zum Aufbau von Kavitäten und zur Wellenlängenselektion eingesetzt, wie in den Dokumenten WO 1999/12235 , US 2000/6137812 , US 2001/6263002 B1 , CA 2316858 und CA 2002/2436737 .
  • In dem Dokument WO 1999/12235 wird ein durchstimmbarer oberflächenemittierender Faser-Fabry-Perot Laser bestehend aus einem Halbkavitäts-VCSEL, dessen Gegenpart ein auf der optischen Faser abgeschiedener Spiegel bildet, beschrieben. Das Halbleiter-Gainmedium ist dabei nicht direkt mit der Glaserfaser verbunden, sondern bildet zusammen mit dem Abstand zur Faser die Kavität. Ebenso beschreibt das Dokument US 2001/6263002 einen kompakten Faserlaser mit fester und variabler Wellenlänge, der eine Halbleiterstruktur, einen Halbkavitätsoberflächenemitter (z. B. VCSEL) oder ein organisches lichtemittierendes Polymer innerhalb der Kavität als Gain-Medium enthält und bei dem ebenfalls einer der Spiegel, die die Kavität bilden, direkt auf der Faserendfläche abgeschieden ist. Oberflächenemittierende Halbleiterlaser mit Fabry-Perot Filter sind auch Gegenstand der Dokumente CA 1999/2316858 und CA 2002/2436737 . Der in Dokument US 2000/6137812 beschriebene Multikavitäts-Faser-Fabry-Perot Laser enthält Faserabschnitte als aktive Gainmedien. Die in diesen Dokumenten beschriebenen Module werden als abstimmbare Lichtquelle eingesetzt und unterscheiden sich grundlegend von der hier dargelegten Erfindung.
  • Als Filter werden Fabry-Perot Strukturen in den Dokumenten US 2000/6115122 , EP 1990/0924546 B1 , US 2001/6241397 B1 , WO 2003/079056 A2 , US 2003/0174952 A1 und JP 2005/055415 A beschrieben, als Wellenlängenreferenz in WO 2004/036700 A3 .
  • Die Dokumente WO 2003/079056 und US 2003/0174952 beschreiben für WDM-Anwendungen vorteilhafte Fabry-Perot Resonatoren als durchstimmbare faseroptischen Filter, die durch eine über einen größeren Wellenlängenbereich gleichbleibende Amplitude charakterisiert sind. Das Filter ist hier ein separates Bauteil zwischen zwei Fasern. In Dokument US 2001/6241397 wird eine Index-anpassende Flüssigkeit zwischen den Endflächen oder eine Antireflexbeschichtung auf der Waferendfläche zur Vergrößerung des Wellenlängendurchstimmbereich der kaskadierten Faser-Fabry-Perot Filter verwendet. Im Dokument JP 2005/055415 wird eine Fabry-Perot Kavität mit konkaver Oberfläche zur Erlangung hoher Finesse bei geringen Verlusten beschrieben. Die hier beschriebenen Fabry-Perot Filter besitzen entweder einen festen Spiegelabstand (nicht abstimmbar) oder es wird der Abstand mechanisch variiert (abstimmbar).
  • Faseroptische Intensitätsmodulatoren sind beschrieben in den Patenten EP 1985/0144190 A2 , EP 1985/0192887 A2 , EP 1986/0183420 A2 , EP 1986/0211582 , GB 1986/2170016 A , DE 1990/40 05 557 A1 , JP 1990/02183218 A , JP 1995/07306393 A , US 2002/0105713 A1 , EP 2004/0867743 B1 , DE 2004/69814509 T2 . Eine bevorzugte Bauform für Fasermodulatoren ist eine seitenpolierte Faser (D-Fasertyp), bei der die Modulation im bis an den Faserkern abpolierten Bereich auf verschiedene Weise erreicht wird: in Dokument GB 1986/2170016 A wird dazu ein optischer Wellenleiter aus elektrooptischem Material an der abpolierten Stelle eingesetzt. In Patent DE 40 05 557 A1 werden seitenpolierte Fasern elektrooptisch moduliert und vorteilhaft in V-Nuten-Haltern angeordnet. In JP 02183218 A ist ein seitenpolierter Faser-Polarisation- und Phasenmodulator und dessen Herstellung beschrieben, der mit einer außen auf der Faser abgeschiedenen Elektrode und einer mit einer Isolierschicht abgetrennten Gegenelektrode ausgestattet ist. Die Modulation mit elektrooptischen Materialien kann auf verschiedenste Weise erfolgen. DE 2004/69814509 T2 beschreibt einen Modulator (und Sensor) mit einer optischen Faser, wobei ein gepolter Abschnitt derselben, der einen nichtlinearen optischen Effekt zweiter Ordnung aufweist, als elektrooptisches Element dient, sowie Verfahren zu dessen Herstellung. Das Dokument US 2002/0105713 A1 beschreibt einen faseroptischen Modulator, der die Faser als aktives Medium benutzt, wobei im Fasermantel entlang der Ausbreitungsrichtung zwei gegenüberliegende Regionen mit dem Kern in der Mitte angeordnet sind, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die außen anliegenden Elektroden im Kern phasenmoduliert werden. Das Dokument JP 1995/07306393 A beschreibt einen faseroptischen Modulator, der mit flüssigkristallinen Materialien arbeitet. Die Faser wird in einem bis zum Kern abgemantelten Abschnitt der Faser ringförmig mit einem Flüssigkristall umgeben, dessen Ausrichtung durch Anlegen eines elektrischen Feldes variiert wird.
  • Die Modulation erfolgt bei den hier beschriebenen Dokumenten von der Seite der Faser. Dies erfordert eine relative große Bauform und einen hohen Fertigungsaufwand, besonders hinsichtlich einer angestrebten Massenproduktion.
  • Durch mechanische Deformation der Faser wird auch eine Modulation erreicht. Das Dokument EP 0 192 887 A2 beschreibt einen faseroptischen Modulator, der eine reine Phasenmodulation des Signals ohne Veränderung der Polarisation bewirkt. Dabei übt ein Paar zu einander orthogonal stehender Aktuatoren in Phase mechanisch Druck auf die Fasern aus. Die Längen- und Brechungsindexänderungen erzeugen Phasen- und Polarisationsänderungen, wobei erstere kumulativ sind, während sich letztere kompensieren. Mechanische faseroptische Modulatoren sind je nach Bauform in der Modulationsfrequenz auf 1 bis einige 100 MHz beschränkt. Im Dokument EP 1985/0144190 A2 wird ein Singlemode faseroptischer Seitenbandmodulator beschrieben, bei dem die Modulation durch mechanischen Stress, z. B. akustische Wellen erzeugt wird. Das Dokument EP 1986/0183420 A2 betrifft einen faseroptischen akustooptischen Amplitudenmodulator, der Licht zwischen zwei orthogonal polarisierten Moden einer doppelbrechenden Faser koppelt. Im Dokument EP 1986/0211582 wird die longitudinale mechanische Streckung einer optischen Faser zur Intensitätsmodulation verwendet. Die in diesen Dokumenten beschriebenen Modulatoren arbeiten mit mechanisch oder akustisch erzeugten Phasenverschiebungen, die nur indirekt elektrisch angesteuert werden können und daher nur relative geringe Modulationsfrequenzen ermöglichen.
  • Die Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einem elektrooptischen Modulator/abstimmbaren spektralen Filter zu schaffen, bei dem ein hoher Grad an Integration erreicht wird. Neben einer Miniaturisierung, wird das System wesentlich robuster gegenüber Umwelteinflüssen. Des weiteren können durch die Erfindung aufwendige Kopplungs- und Justageschritte eingespart werden. Es sollen hohe Modulationsfrequenzen bis zu einigen 100 GHz möglich sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein optisches Modul nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einem elektrooptischen Modulator geschaffen, bei dem der elektrooptische Modulator mittels Beschichten einer Faserendfläche der Lichtleitfaser als eine Schichtanordnung mit einem elektrooptischen Material, vorzugsweise einem elektrooptischen Polymer, zwischen zwei Bragg-Reflektoren in Fabry-Perot Anordnung auf der Faserendfläche aufgebracht ist, so dass Licht, welches durch das optische Modul transmittiert wird, in seiner Intensität moduliert wird.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einem abstimmbaren Filter geschaffen, bei dem das abstimmbare Filter mittels Beschichten einer Faserendfläche der Lichtleitfaser als eine Schichtanordnung mit einem elektrooptischen Material, vorzugsweise einem elektrooptischen Polymer, zwischen zwei Bragg-Reflektoren in Fabry-Perot Anordnung auf der Faserendfläche aufgebracht ist, so dass Licht, welches durch das optische Modul transmittiert wird, in seiner Phase werden kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einem abstimmbaren Filter geschaffen, bei dem das abstimmbare Filter mittels Beschichten einer Faserendfläche der Lichtleitfaser als eine Schichtanordnung mit einem elektrooptischen Material, vorzugsweise einem elektrooptischen Polymer, zwischen zwei Bragg-Reflektoren in Fabry-Perot Anordnung auf der Faserendfläche aufgebracht ist, so dass Licht, welches durch das optische Modul transmittiert wird, abstimmbar spektral gefiltert werden kann.
  • Das lichtmodulierende Bauteil als Schichtstruktur, wird mittels Beschichtungsverfahren direkt auf die Faserendfläche des Lichtleiters aufgebracht, wodurch im Vergleich zu beispielsweise Mach-Zehnder Modulatoren ein zusätzliches, separates Bauteil entfällt. Dadurch wird bei der Herstellung von optischen Übertragungsmodulen mit elektrooptischem Modulator die Anzahl der zu koppelnden Bauteile reduziert. Bei der Einkopplung des Lichts in die Faser, zum Beispiel mit Hilfe einer Koppeloptik, wird das Licht auch in effizienter Weise durch den Modulator geführt. Kosten werden eingespart, da auf eine Koppeloptik und einen Justageschritt verzichtet werden kann.
  • Durch das direkte Aufbringen des elektrooptischen Modulators auf die Faserendfläche wird die Anzahl der Grenzflächen zwischen Bauelementen, beispielsweise von Grenzflächen zwischen Festkörpern und Luft, reduziert. Damit kann eine erhebliche Verringerung von Verlusten durch Fresnel-Reflexionen an den Grenzflächen erreicht werden bzw. kann ein Mehraufwand durch das Aufbringen von Antireflexschichten vermieden werden.
  • Da das lichtmodulierende Bauteil fest auf die Faser aufgebracht ist, entfallen Probleme der Justierung beim Ein- und Ausbau dieser Module, und das System wird dadurch viel robuster. Im Vergleich zum Stand der Technik ist das System wesentlich stabiler gegenüber mechanischen Belastungen. Da das System in einfacher Weise gekapselt werden kann, kann es sehr effektiv und kostengünstig gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Strahlung, etc. geschützt werden.
  • Außerdem wird mit der Erfindung eine weitere Miniaturisierung der Bauelemente gegenüber dem Stand der Technik erreicht, da die Gesamtschichtdicke des Modulators in Fabry-Perot Ausführung im Mikrometerbereich liegt und auf den Einbau jeglicher Koppelmittel, für den Modulator-Faser-Übergang, verzichtet werden kann.
  • Weiterer Vorteil der Erfindung ist die kostengünstige Produktion der optischen Module in Massenfertigung. Beschichtungsanlagen können eine Vielzahl von Faserenden fassen, so dass mit einem Beschichtungsprozess eine große Menge gleichzeitig hergestellt werden kann. Eine Automatisierung des Herstellungsprozesses ist möglich.
  • Als Fasermaterialien für die Lichtleitfaser kommen sowohl Glasfasern, vorwiegend aus dotiertem und undotiertem Quarzglas, als auch Polymerfasern in Frage.
  • Durch die Verwendung eines elektrooptischen Polymers als elektrooptische Schicht können Fertigungskosten erheblich verringert werden, im Vergleich mit den Fertigungskosten für anorganischen elektrooptischen Schichten.
  • Die Beschichtung der Faserendfläche, nämlich das Abscheiden der einen Fabry-Perot Modulator bildenden Schichtanordnung, erfolgt mit Hilfe bekannter Technologien, die für das Abscheiden von metallischen Schichten, dielektrischen Schichten oder elektrooptischen Schichten, zum Beispiel Polymerschichten, als solche bekannt sind.
  • Wie oben erwähnt, sind für Modulatoren bereits Polymere mit hohen elektrooptischen Koeffizienten verwendet worden, mit denen sehr hohe Schaltfrequenzen erzielt worden sind. Somit ist das, durch die Erfindung beschriebene, optische Modul besonders für die optische Datenübertragung mit hohen Datenraten geeignet.
  • In Verbindung mit der Erfindung bleiben darüber hinaus die bei Nutzung von Glasfasern im Vergleich zur elektrisch leitenden Datenübertragung sich ergebenden Vorteile erhalten, beispielsweise im Zusammenhang mit starken Wechsel-Magnetfeldern oder der Abhörsicherheit oder elektromagnetischen Störungen einer Messumgebung.
  • Ausführungsbeispiele für die Erfindung
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist;
  • 2 eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist und die Bauform eine spezielle Form der Kontaktierung ermöglicht;
  • 3 eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche, die nicht senkrecht zur optischen Achse der Faser orientiert ist, ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist;
  • 4 eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist und die Elektroden innerhalb der Bragg-Reflektor-Schichten angeordnet sind;
  • 5 eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist. Der Modulator ist hier zwecks einer besonderen Form der Kontaktierung strukturiert;
  • 6 eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist. Der Modulator befindet sie an der Austrittsseite des Lichts aus der Faser und kann vorzugsweise als spektraler Filter oder Abschwächer verwendet werden.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist.
  • Auf einer Faserendfläche 100 einer Glasfaser 110 ist ein elektrooptischer Modulator 40 gebildet. Der elektrooptische Modulator 40 ist mit Hilfe einer Schichtanordnung gebildet, die zwei dielektrische Schichtstapel 41 und 43, welche jeweils als ein Spiegel dienen, und eine dazwischen liegende elektrooptische Schicht 42, vorzugsweise als elektrooptische Polymerschicht ausgeführt, aufweist. Die Schichtanordnung 41, 42, 43 stellt einen Fabry-Perot Resonator dar.
  • Gemäß 1 sind weiterhin eine Spannungsquelle 1, sowie leitende Verbindungen 2 zwischen Spannungsquelle 1 und Elektroden 3 und 5 vorgesehen, die als biegsame leitende Drähte oder als Leiterbahnen bzw. als Kombination aus beiden Varianten ausgeführt werden können. Weiterhin sind zwei, bevorzugt als leitende, transparente ITO-Schichten aus Indium-Zinnoxid (ITO – "indium tin Oxide") ausgeführte, Elektroden 3 und 5 vorgesehen, die zur Erzeugung einer modulierbaren Spannung im Modulator dienen. Die Elektrode 5 ist zur Kontaktierung bis auf eine Mantelfläche 120 der Glasfaser 110 ausgedehnt.
  • Die Glasfaser 110 umfasst einen Fasermantel 6 und einen Faserkern 7. Der Strahlengang der, aus Richtung der Lichtquelle kommenden, auf den Fabry-Perot Modulator treffenden Photonen ist schematisch mit Hilfe von Pfeilen 21 dargestellt. Der Strahlengang der durch den elektrooptischen Modulator 40 transmittierten und in den vom Fasermantel 6 umgebenden Faserkern 7 eingekoppelten Photonen ist schematisch mit Hilfe von Pfeilen 22 dargestellt.
  • Die Ausführungsform des elektrooptischen Modulators nach 1 wird im folgenden anhand verschiedener Ausgestaltungen weiter erläutert.
  • Die Elektrode 5 ist bevorzugt als eine elektrisch leitende, optisch transparente Schicht ausgeführt, die zwecks Kontaktierung über die Mantelfläche 120 der Glasfaser 110 fortgeführt ist. Alternativ kann vorgesehen sein, die Elektrode 5 zur Stromabführung als eine elektrisch leitende Metallschicht auszuführen, die im Bereich des Faserkerns 7 entfernt wird und zwecks Kontaktierung ebenfalls über die Mantelfläche 120 geführt ist.
  • Die dielektrischen Schichtstapel 41 und 43 sind als Bragg-Reflektor-Schichten aus verschiedenen Materialien und mit einer auf eine Emissionswellenlänge abgestimmten Schichtdicke ausgeführt. In der Regel ist ein hohes Reflexionsvermögen für die Emissionswellenlänge vorgesehen, was für die Erzeugung von schmalen Transmissionsmaxima und damit für eine hohe Finesse des Fabry-Perot Modulators notwendig ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Bragg-Reflektor Schichtstapel 41 und 43 innerhalb der Elektroden 3 und 5 angeordnet, um eine hohe Finesse des Fabry-Perot Modulators zu erreichen. Die Elektroden können allerdings auch innerhalb der Bragg-Reflektor-Schichten angeordnet werden. Materialien und Ausgestaltungen derartiger Bragg-Reflektor-Schichten für Fabry-Perot Modulatoren sind dem Fachmann als solche bekannt.
  • Auf den faserseitigen Bragg-Reflektor Schichtstapel 43 folgt bei dem elektrooptischen Modulator 40 eine ebenfalls mittels Beschichtung aufgebrachte elektrooptische Schicht 42. Als Materialen für eine zum Beispiel elektrooptische Polymerschicht 42 kommen Polymere mit hohem elektrooptischen Koeffizient in Frage. So haben sich beispielsweise organische Moleküle, bei denen π-Elekronensysteme als Verbindung zwischen Elektronendonator und Elektronenakzeptor angeordnet sind, als Materialien mit hohen elektrooptischen Koeffizienten erwiesen. Diese stark polarisierbaren Moleküle werden in eine zumeist polymere Matrix, beispielsweise Polyimid (PI), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), etc. eingebaut.
  • Durch das Anlegen einer Modulationsspannung 1 an die Elektroden 3 und 5 wird in der elektrooptischen Schicht 42 ein elektrisches Feld erzeugt, was zu einer Brechungsindexänderung der elektrooptischen Schicht führt. Diese Brechungsindexänderung bewirkt eine Änderung des optischen Wegs zwischen den beiden Bragg-Reflektoren 41 und 43, somit eine spektrale Verschiebung der Transmissionsmaxima des Fabry-Perot Modulators 40. Das, durch den Fabry-Perot Modulator 40, transmittierte Licht 22 kann somit, durch die Spannung 1, in effektiver Weise moduliert werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist und die Bauform eine spezielle Form der Kontaktierung ermöglicht.
  • In 2 werden für gleiche Merkmale die selben Bezugszeichen wie in 1 verwendet. Im Unterschied zu 1 ist eine Isolierschicht 60 aufgebracht. Zum Zweck der Kontaktierung sind eine Isolierschicht 60 und die Elektrode 3 über die Mantelfläche 120 der Glasfaser 110 fortgeführt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine elektrisch isolierende Schicht 60 seitlich aufgebracht, in der Art, dass sie den faserseitigen Bragg-Reflektor 43, die elektrooptische Schicht 42 und den zweiten Bragg-Reflektor 41 von der Seite her bedeckt und ist soweit fortgeführt, dass sie einen Teil der auf die Mantelfläche 120 der Glasfaser 110 fortgeführten Elektrode 5 bedeckt. Gegebenenfalls kann die elektrisch isolierende Schicht 60 auch über Fläche des faserabgewandten Bragg-Reflektors 41 fortgeführt werden. In diesem Bereich sollte die elektrisch isolierende Schicht 60 aus transparentem Material bestehen.
  • Die Elektrode 3 wird seitlich auf die elektrisch isolierende Schicht 60 fortgeführt. Die elektrisch isolierende Schicht 60 dient dabei zur elektrischen Isolierung der beiden Elektroden 3 und 5. Diese Ausführungsform ermöglicht für beide Elektroden 3 und 5 eine Kontaktierung von der Seite der Faser. So kann beispielsweise die Kontaktierung mit beweglichen, leitenden Drähten vermieden werden. Es ist eine Kontaktierung beider Elektroden 3 und 5 durch Lötverbindungen auf Leiterbahnen, die auf einer Platine oder einem Halter ausgeführt sind, möglich. Die verschieden lang ausgeführten Elektroden 3 und 5 dienen dabei als faserseitige Lötkontakte. Die Lötverbindungen können gleichzeitig zur Fixierung der Faser im Strahlengang dienen. Anstelle einer Lötverbindung sind auch mechanische Verbindungen wie zum Beispiel Klemmverbindungen, Quetschverbindungen, etc. möglich.
  • Ein weiterer Vorteil diese Ausführungsform ist, dass die elektrisch isolierende Schicht 60 zusammen mit der seitlich fortgeführten Elektrode 3 als Verkapselung der inneren Modulatorschichten dienen. Somit sind wichtige Komponenten des Modulators gegen Umwelteinflüsse, beispielweise Feuchtigkeit, geschützt.
  • Diese Form der Kontaktierung des Moduls lässt sich auch bei den Ausführungsformen, beschrieben in 3, 4 und 6, realisieren.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche, die nicht senkrecht zur optischen Achse der Faser orientiert ist, ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist.
  • In 3 werden für gleiche Merkmale die selben Bezugszeichen wie in 1 verwendet. Im Unterschied zu 1 ist die Faserendfläche 100 nicht senkrecht zur optischen Achse der Faser 110 angeordnet. Durch die schräge Anordnung der Faserendfläche 100 und damit verbunden die schräge Anordnung des Fabry-Perot Modulators 40 gegenüber dem einfallenden Lichtstahl 21, werden die an dem Fabry-Perot Modulator 40 reflektierten Photonen 23 nicht in Richtung des einfallenden Stahls zurücklaufen, sondern in einem durch das Reflexionsgesetz gegebenen Winkel zum einfallenden Strahl reflektiert.
  • Der Winkel der Faserendfläche 100 zum einfallenden Strahl 21 wird so gewählt, dass die reflektierten Photonen 23 nicht zurück in die Lichtquelle gelangen können. Damit kann auf relative einfache Weise verhindert werden, dass die reflektierten Photonen 23 in die Lichtquelle gelangen und dort zu Störeffekten oder gar zur Zerstörung der Quelle führen können.
  • Ein schräge Anordnung der Faserendfläche 100 und damit verbunden schräge Anordnung des Modulators 40 ist auch für alle anderen Ausführungsbeispiele der Erfindung denkbar.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist und die Elektroden innerhalb der Bragg-Reflektor-Schichten angeordnet sind.
  • In 4 werden für die gleichen Merkmale die selben Bezugszeichen wie in den 1 verwendet. Im Unterschied zu 1 sind die Elektroden 3 und 5 innerhalb der Bragg-Reflektor-Schichten 41 und 43 angeordnet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird der faserseitige Bragg-Reflektor Schichtstapel 43 zuerst auf die Faserendfläche 100 mittels Beschichtung aufgebracht. Auf den Bragg-Reflektor Schichtstapel 43 wird die Elektrode 5 aufgetragen, welche vorzugsweise als leitende, transparente ITO-Schicht ausgeführt ist und zwecks Kontaktierung über die Mantelfläche 120 der Glasfaser 110 fortgeführt ist. Auf die Elektrode 5 folgt die elektrooptische Schicht 42 gefolgt von der Elektrode 3, die vorzugsweise als leitende, transparente ITO-Schicht ausgeführt ist. Auf die Elektrode 3 ist der zweite Bragg-Reflektor Schichtstapel 41 aufgebracht. Zwecks Kontaktierung der Elektrode 3 ist der Schichtstapel 41 ist so strukturiert, dass der Schichtstapel 41 nicht die gesamte Fläche der Elektrode 3 bedeckt. Vorzugsweise wird der Schichtstapel 41 nur den Bereich des Faserkerns 7 bedecken bzw. geringfügig darüber hinaus reichen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist. Der Modulator ist hier zwecks einer besonderen Form der Kontaktierung strukturiert.
  • In 5 werden für die gleichen Merkmale die selben Bezugszeichen wie in den 1 verwendet. Die Schichtreihenfolge in dem Ausführungsbeispiel in 5 ist identisch mit der Schichtreihenfolge in dem Ausführungsbeispiel in 4. Der Unterschied besteht in der Art der Kontaktierung der Elektroden. Im Ausführungsbeispiel in 5 ist die Elektrode 5 nicht bis auf die Mantelfläche 120 der Faser 110 ausgeführt.
  • Im Ausführungsbeispiel in 5 ist die Elektrode 5 auf den faserseitigen Bragg-Reflektor Schichtstapel 43 aufgetragen. Einseitig im Bereich des Fasermantels 6 kann ein Teil der Elektrode 5 entfernt werden, um die Kontaktierung der Elektrode 3 zu erleichtern bzw. weniger störanfällig zu machen.
  • Auf die faserseitige Elektrode 5 ist die elektrooptische Schicht 42 und anschließend die Elektrode 3 aufgebracht. Einseitig im Bereich des Fasermantels 6 sind ein Teil der Elektrode 3 und der elektrooptische Schicht 42 entfernt worden. Wenn ein Teil der Elektrode 5 entfernt wurde, erfolgt dies auf der gegenüberliegenden Seite. Die Kontaktierung der Elektroden 3 und 5 erfolgt aus Richtung der faserabgewandten Seite auf sich gegenüberliegenden Seiten der Faserendfläche 100, damit die Kontaktstellen räumlich möglichst weit voneinander entfernt sind (5b).
  • Auf die Elektrode 3 ist der zweite Bragg-Reflektor Schichtstapel 41 aufgebracht. Zwecks Kontaktierung der Elektrode 3 ist der Schichtstapel 41 so strukturiert, dass der Schichtstapel 41 nicht die gesamte Fläche der Elektrode 3 bedeckt. Vorzugsweise wird der Schichtstapel 41 nur den Bereich des Faserkerns 7 bedecken bzw. geringfügig darüber hinaus reichen.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Moduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem auf einer Faserendfläche ein elektrooptischer Modulator mittels Beschichten aufgebracht ist. Der Modulator befindet sie an der Austrittsseite des Lichts aus der Faser und kann vorzugsweise als spektraler Filter oder Abschwächer verwendet werden.
  • In 6 werden für gleiche Merkmale die selben Bezugszeichen wie in 1 verwendet. Im Unterschied zu 1 ist der elektrooptische Modulator auf dasjenige Ende der Faser aufgebracht, an dem das Licht aus der Faser austritt.
  • Die auf der gegenüberliegenden Seite in die Faser eingekoppelten und durch den vom Fasermantel 6 umgebenden Faserkern 7 geleiteten Photonen, schematisch mit Hilfe von Pfeilen 24 dargestellt, treffen von der Faserseite her auf den auf die Faserendfläche 100 aufgebrachten elektrooptische Modulator 40. Der Strahlengang der durch den elektrooptischen Modulator 40 transmittierten Photonen ist schematisch mit Hilfe von Pfeilen 25 dargestellt.
  • Mit Hilfe der Modulationsspannung 1, die auf die Elektroden 3 und 5 geleitet wird, kann das Transmissionsverhalten des Fabry-Perot Modulator 40 beeinflusst werden. Auf diese Weise kann der Transmissionsgrad des Fabry-Perot Modulators für eine bestimmte Wellenlänge variiert werden. Das beschriebene Modul eignet sich somit als abstimmbarer Abschwächer.
  • Trifft Licht mit mehreren Wellenlängen, bzw. einer größeren spektralen Bandbreite im Vergleich zur Breite eines Transmissionsmaximum auf den Fabry-Perot Modulator, so lässt sich mit Hilfe der Modulationsspannung 1, die auf die Elektroden 3 und 5 geleitet wird, ein schmaler spektraler Bereich selektieren, derart, dass vorwiegend nur Photonen durch den Fabry-Perot Modulator 40 transmittiert werden, deren Wellenlänge innerhalb der Transmissionsmaxima des Fabry-Perot Modulators liegt. Das beschriebene Modul eignet sich somit als durchstimmbarer spektraler Filter.
  • Die Anwendung des Moduls als Abschwächer bzw. durchstimmbarer spektraler Filter lässt sich auch durch die Bauformen, beschrieben in 2, 3, 4 und 5 realisieren, indem die Photonen auf der gegenüberliegenden Seite der Faser 110 eingekoppelt werden.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 1985/3518002 A1 [0009]
    • - EP 1987/0235801 A2 [0009]
    • - DE 1989/3929453 C1 [0009]
    • - EP 1994/0604645 B1 [0009]
    • - WO 2001/01090 A1 [0009]
    • - US 2003/0076505 A1 [0009]
    • - CA 2004/2497842 [0009]
    • - EP 2004/1416246 A3 [0009]
    • - US 2005/0013526 A1 [0009]
    • - WO 1999/12235 [0010, 0011]
    • - US 2000/6137812 [0010, 0011]
    • - US 2001/6263002 B1 [0010]
    • - CA 2316858 [0010]
    • - CA 2002/2436737 [0010, 0011]
    • - US 2001/6263002 [0011]
    • - CA 1999/2316858 [0011]
    • - US 2000/6115122 [0012]
    • - EP 1990/0924546 B1 [0012]
    • - US 2001/6241397 B1 [0012]
    • - WO 2003/079056 A2 [0012]
    • - US 2003/0174952 A1 [0012]
    • - JP 2005/055415 A [0012]
    • - WO 2004/036700 A3 [0012]
    • - WO 2003/079056 [0013]
    • - US 2003/0174952 [0013]
    • - US 2001/6241397 [0013]
    • - JP 2005/055415 [0013]
    • - EP 1985/0144190 A2 [0014, 0016]
    • - EP 1985/0192887 A2 [0014]
    • - EP 1986/0183420 A2 [0014, 0016]
    • - EP 1986/0211582 [0014, 0016]
    • - GB 1986/2170016 A [0014, 0014]
    • - DE 1990/4005557 A1 [0014]
    • - JP 1990/02183218 A [0014]
    • - JP 1995/07306393 A [0014, 0014]
    • - US 2002/0105713 A1 [0014, 0014]
    • - EP 2004/0867743 B1 [0014]
    • - DE 2004/69814509 T2 [0014, 0014]
    • - DE 4005557 A1 [0014]
    • - JP 02183218 A [0014]
    • - EP 0192887 A2 [0016]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Li et al. Optics Express, 13, 842, 2005 [0003]
    • - Iodice et al., Optics Communications, 183, 415, 2000 [0005]
    • - Shi et al. Sience, 288, 119, 2000 [0008]
    • - Lee et al. Science, 298, 140, 2002 [0008]

Claims (27)

  1. Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser (110) und einem integrierten elektrooptischen Modulator (40) ausgeführt als Fabry-Perot Schichtstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrooptische Modulator (40) mittels Beschichten einer Faserendfläche (100) der Lichtleitfaser (110) als eine Schichtanordnung, bestehend aus einem elektrooptischen Schichtbereich (42) mit beidseitigen dielektrischen Spiegeln (41; 43) und Elektroden (3; 5), auf der Faserendfläche (100) aufgebracht ist, so dass durch Anlegen einer Modulatorspannung (1) an die Elektroden (3; 5) das durch den elektrooptischen Modulator (40) transmittierte Licht in seiner Intensität moduliert werden kann.
  2. Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser (110) und einem integrierten elektrooptischen Modulator (40) ausgeführt als Fabry-Perot Schichtstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrooptische Modulator (40) mittels Beschichten einer Faserendfläche (100) der Lichtleitfaser (110) als eine Schichtanordnung, bestehend aus einem elektrooptischen Schichtbereich (42) mit beidseitigen dielektrischen Spiegeln (41; 43) und Elektroden (3; 5), auf der Faserendfläche (100) aufgebracht ist, so dass durch Anlegen einer Modulatorspannung (1) an die Elektroden (3; 5) das durch den elektrooptischen Modulator (40) transmittierte Licht in seiner Phase moduliert werden kann.
  3. Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser (110) und einem integrierten elektrooptischen Modulator (40) ausgeführt als Fabry-Perot Schichtstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrooptische Modulator (40) mittels Beschichten einer Faserendfläche (100) der Lichtleitfaser (110) als eine Schichtanordnung, bestehend aus einem elektrooptischen Schichtbereich (42) mit beidseitigen dielektrischen Spiegeln (41; 43) und Elektroden (3; 5), auf der Faserendfläche (100) aufgebracht ist, so dass durch Anlegen einer Modulatorspannung (1) an die Elektroden (3; 5) das durch den elektrooptischen Modulator (40) transmittierte Licht abstimmbar spektral gefiltert werden kann.
  4. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3; 5) außerhalb der dielektrischen Spiegel (41; 43) angeordnet sind. Die Schichtreihenfolge von der beschichteten Faserendfläche (100) aus gesehen ist (5; 43; 42; 41; 3).
  5. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3; 5) innerhalb der dielektrischen Spiegel (41; 43) angeordnet sind. Die Schichtreihenfolge von der beschichteten Faserendfläche (100) aus gesehen ist (43; 5; 42; 3; 41).
  6. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden (3 oder 5) innerhalb der dielektrischen Spiegel (41; 43) angeordnet ist und die andere Elektrode außerhalb der dielektrischen Spiegel angeordnet ist. Die Schichtreihenfolge von der beschichteten Faserendfläche (100) aus gesehen ist entweder (43; 5; 42; 41; 3) oder (5; 43; 42; 3; 41).
  7. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3; 5) sich in Größe oder Form oder auch sich in sich in Größe und Form unterscheiden.
  8. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Elektroden (3; 5) im Wellenlängenbereich des eingekoppelten Lichts optisch transparent ist/sind.
  9. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Elektroden (3; 5) im Bereich eines Faserkerns (7) der Lichtleitfaser (110) eine Öffnung aufweist/aufweisen.
  10. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der faserseitigen Elektrode (5) ein Kontaktanschluss gebildet ist, indem die Elektrode bis auf eine Mantelfläche (120) eines Faserendabschnitts reichend ausgeführt ist.
  11. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (42; 3; 41) derart strukturiert sind, dass an der faserseitigen Elektrode (5) ein Kontaktanschluss gebildet ist der von der faserabgewandten Seite her kontaktiert werden kann.
  12. Optisches Modul nach Anspruch 4; 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der faserabgewandten Elektrode (3) ein Kontaktanschluss gebildet ist, der von der faserabgewandten Seite her kontaktiert werden kann.
  13. Optisches Modul nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der dielektrische Spiegel (41) derart strukturiert ist, dass an der faserabgewandten Elektrode (3) ein Kontaktanschluss gebildet ist, der von der faserabgewandten Seite her kontaktiert werden kann. Vorzugsweise wird der dielektrische Spiegel (41) nur den Faserkern (7) bedecken.
  14. Optisches Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator (40) seitlich sowie ein Teil der auf den Fasermantel ausgedehnten Elektrode (5) mit einer elektrisch isolierenden Schicht (60) bedeckt ist.
  15. Optisches Modul nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierenden Schicht (60) transparent ist und auch auf der letzten Schicht unter der Elektrode (3) ausgeführt ist.
  16. Optisches Modul nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der faserabgewandten Elektrode (3) ein Kontaktanschluss gebildet ist, indem die Elektrode (3) bis auf die elektrisch isolierenden Schicht (60) reichend ausgeführt ist.
  17. Optisches Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (5) durch eine Lötstelle auf eine, auf einer Platine ausgeführten, Leiterbahn kontaktiert und fixiert ist.
  18. Optisches Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3; 5) durch Lötstellen auf zwei, auf einer Platine ausgeführten, Leiterbahnen kontaktiert und fixiert sind.
  19. Optisches Modul nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die im Strahlengang des einfallenden Lichts (21) justierte Faser (110) durch die Lötstelle(n) in dieser Position fixiert ist.
  20. Optisches Modul nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Strahlengang des austretenden Lichts (25) justierte Faser (110) durch die Lötstelle(n) in dieser Position fixiert ist.
  21. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass, anstelle von Lötverbindungen, Klemm- oder Quetschverbindungen verwendet werden.
  22. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrooptische Schicht (42) als elektrooptische Polymerschicht ausgeführt ist.
  23. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserendfläche (100) nicht senkrecht zur optischen Achse der Faser (110) ausgebildet ist und dass Reflexionen (23) in Richtung des einfallenden Strahls (21) vermieden werden.
  24. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulatorbauteil an derjenigen Endfläche der Faser ausgeführt ist, an der das Licht in die Faser (110) eintritt.
  25. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulatorbauteil an derjenigen Endfläche der Faser ausgeführt ist, an der das Licht aus der Faser (110) austritt.
  26. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 25, zum Einsatz als Modulator, zur Modulation von Licht das durch die Faser geleitet wird, für die Datenübertragung mit hohen Datenraten.
  27. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 25, zum Einsatz als abstimmbares Wellenlängenfilter zur Selektion einzelner Wellenlängen in einem WDM (wavelength division multiplexing) Datenübertragungssystem. 28. Optisches Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 25, zum Einsatz als variabler Abschwächer von Licht, das durch die Faser geleitet wird.
DE102006002605.5A 2006-01-13 2006-01-13 Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter Expired - Fee Related DE102006002605B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006002605.5A DE102006002605B4 (de) 2006-01-13 2006-01-13 Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006002605.5A DE102006002605B4 (de) 2006-01-13 2006-01-13 Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006002605A1 true DE102006002605A1 (de) 2008-07-24
DE102006002605B4 DE102006002605B4 (de) 2018-09-13

Family

ID=39530674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006002605.5A Expired - Fee Related DE102006002605B4 (de) 2006-01-13 2006-01-13 Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006002605B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10901156B2 (en) * 2016-09-27 2021-01-26 Afl Telecommunications Llc Optical fiber adapters and connectors having wavelength filtering components

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0144190A2 (de) 1983-11-30 1985-06-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Einseitenband-Modulator mit einer optischen Monomode-Faser
EP0183420A2 (de) 1984-11-13 1986-06-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Akustooptischer Amplitudenmodulator mit einer optischen Faser
GB2170016A (en) 1984-12-19 1986-07-23 Plessey Co Plc Electro-optic modulator
EP0192887A2 (de) 1985-02-27 1986-09-03 Litton Systems, Inc. Phasenmodulator mit einer optischen Faser
DE3518002A1 (de) 1985-02-27 1986-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Faseroptischer fabry-perot-sensor
EP0211582A2 (de) 1985-07-29 1987-02-25 THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. Aus einer Faser hergestellter Filter
EP0235801A2 (de) 1986-03-05 1987-09-09 AT&T Corp. Fabry-Perot Etalon aus optischer Faser
JPH02183218A (ja) 1989-01-10 1990-07-17 Sumitomo Electric Ind Ltd ファイバ型偏光位相変調器とその製造方法
DE3929453C1 (en) 1989-09-05 1991-03-21 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De Fibre-Fabry-Perot interferometer - has slot in substrate enabling opposite regions to be moved w.r.t. V=shaped groove for optical fibres
DE4005557A1 (de) 1990-02-22 1991-08-29 Daimler Benz Ag Faseroptischer intensitaetsmodulator und einen solchen modulator enthaltendes optisches kommunikationssystem
EP0604645A1 (de) 1992-07-17 1994-07-06 Inst Physikalische Hochtech Ev Faseroptischer sensor nach dem fabry-perot-prinzip.
JPH07306393A (ja) 1994-05-11 1995-11-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバー型光変調器
WO1999012235A1 (en) 1997-09-05 1999-03-11 Micron Optics, Inc. Tunable fiber fabry-perot surface-emitting lasers
CA2316858A1 (en) 1997-12-29 1999-07-08 Coretek, Inc. Microelectromechanically, tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter
WO2001001090A1 (en) 1999-06-28 2001-01-04 University College London Fabry perot single mode fibre interferometer
CA2436737A1 (en) 2000-12-28 2002-07-11 Coretek, Inc. Tunable fabry-perot filter and tunable vertical cavity surface emitting laser
US20020105713A1 (en) 2001-01-18 2002-08-08 The Boeing Company Fiber modulator and associated method
US20030076505A1 (en) 2001-08-30 2003-04-24 Yufei Bao Cascaded fiber fabry-perot filters
EP0867743B1 (de) 1997-03-27 2003-05-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Modulator mit einer optischen Faser, wobei ein gepolter Abschnitt derselben als elektrooptisches Element dient, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US20030174952A1 (en) 2002-03-12 2003-09-18 Robert Fan Fiber optic tunable filter using a fabry-perot resonator
EP0924546B1 (de) 1989-12-26 2003-09-24 United Technologies Corporation Anordnung einer optischen Faser mit variablem Braggfilter
CA2497842A1 (en) 2002-09-06 2004-03-18 Anbo Wang Intrinsic fabry-perot optical fiber sensors and their multiplexing
WO2004036700A2 (en) 2002-10-15 2004-04-29 Micron Optics, Inc. Waferless fiber fabry-perot filters
EP1416246A2 (de) 2002-11-04 2004-05-06 Harris Corporation Faseroptisches Fabry-Pèrot Interferometer und Verfahren zu seiner Herstellung
US20050013526A1 (en) 2003-07-16 2005-01-20 In Lee Patch-type extrinsic fabry-perot interferometric fiber optic sensor and real-time structural vibration monitoring method using the same
JP2005055415A (ja) 2003-08-02 2005-03-03 Ishihara Sangyo:Kk 光ファイバ型ファブリペロ共振器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007534968A (ja) 2003-08-07 2007-11-29 日東電工株式会社 光学干渉フィルター

Patent Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0144190A2 (de) 1983-11-30 1985-06-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Einseitenband-Modulator mit einer optischen Monomode-Faser
EP0183420A2 (de) 1984-11-13 1986-06-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Akustooptischer Amplitudenmodulator mit einer optischen Faser
GB2170016A (en) 1984-12-19 1986-07-23 Plessey Co Plc Electro-optic modulator
EP0192887A2 (de) 1985-02-27 1986-09-03 Litton Systems, Inc. Phasenmodulator mit einer optischen Faser
DE3518002A1 (de) 1985-02-27 1986-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Faseroptischer fabry-perot-sensor
EP0211582A2 (de) 1985-07-29 1987-02-25 THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. Aus einer Faser hergestellter Filter
EP0235801A2 (de) 1986-03-05 1987-09-09 AT&T Corp. Fabry-Perot Etalon aus optischer Faser
JPH02183218A (ja) 1989-01-10 1990-07-17 Sumitomo Electric Ind Ltd ファイバ型偏光位相変調器とその製造方法
DE3929453C1 (en) 1989-09-05 1991-03-21 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De Fibre-Fabry-Perot interferometer - has slot in substrate enabling opposite regions to be moved w.r.t. V=shaped groove for optical fibres
EP0924546B1 (de) 1989-12-26 2003-09-24 United Technologies Corporation Anordnung einer optischen Faser mit variablem Braggfilter
DE4005557A1 (de) 1990-02-22 1991-08-29 Daimler Benz Ag Faseroptischer intensitaetsmodulator und einen solchen modulator enthaltendes optisches kommunikationssystem
EP0604645A1 (de) 1992-07-17 1994-07-06 Inst Physikalische Hochtech Ev Faseroptischer sensor nach dem fabry-perot-prinzip.
JPH07306393A (ja) 1994-05-11 1995-11-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバー型光変調器
EP0867743B1 (de) 1997-03-27 2003-05-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Modulator mit einer optischen Faser, wobei ein gepolter Abschnitt derselben als elektrooptisches Element dient, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE69814509T2 (de) 1997-03-27 2004-03-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Modulator mit einer optischen Faser, wobei ein gepolter Abschnitt derselben als elektrooptisches Element dient, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
WO1999012235A1 (en) 1997-09-05 1999-03-11 Micron Optics, Inc. Tunable fiber fabry-perot surface-emitting lasers
CA2316858A1 (en) 1997-12-29 1999-07-08 Coretek, Inc. Microelectromechanically, tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter
WO2001001090A1 (en) 1999-06-28 2001-01-04 University College London Fabry perot single mode fibre interferometer
CA2436737A1 (en) 2000-12-28 2002-07-11 Coretek, Inc. Tunable fabry-perot filter and tunable vertical cavity surface emitting laser
US20020105713A1 (en) 2001-01-18 2002-08-08 The Boeing Company Fiber modulator and associated method
US20030076505A1 (en) 2001-08-30 2003-04-24 Yufei Bao Cascaded fiber fabry-perot filters
US20030174952A1 (en) 2002-03-12 2003-09-18 Robert Fan Fiber optic tunable filter using a fabry-perot resonator
WO2003079056A2 (en) 2002-03-12 2003-09-25 Optic Net, Inc. Fiber optic tunable filter using a fabry-perot resonator
CA2497842A1 (en) 2002-09-06 2004-03-18 Anbo Wang Intrinsic fabry-perot optical fiber sensors and their multiplexing
WO2004036700A2 (en) 2002-10-15 2004-04-29 Micron Optics, Inc. Waferless fiber fabry-perot filters
EP1416246A2 (de) 2002-11-04 2004-05-06 Harris Corporation Faseroptisches Fabry-Pèrot Interferometer und Verfahren zu seiner Herstellung
US20050013526A1 (en) 2003-07-16 2005-01-20 In Lee Patch-type extrinsic fabry-perot interferometric fiber optic sensor and real-time structural vibration monitoring method using the same
JP2005055415A (ja) 2003-08-02 2005-03-03 Ishihara Sangyo:Kk 光ファイバ型ファブリペロ共振器

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Iodice et al., Optics Communications, 183, 415, 2000
Lee et al. Science, 298, 140, 2002
Li et al. Optics Express, 13, 842, 2005
Shi et al. Sience, 288, 119, 2000

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10901156B2 (en) * 2016-09-27 2021-01-26 Afl Telecommunications Llc Optical fiber adapters and connectors having wavelength filtering components

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006002605B4 (de) 2018-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68918764T2 (de) Wellenlängenmultiplexermodul.
DE69202993T2 (de) Elektrisch steuerbares, wellenlängenselektives Filter.
DE69133431T2 (de) Verfahren zur herstellung eines brechungsindexgitters in einem optischen wellenleiter
JP3443124B2 (ja) ファイバを集積したフォトニック結晶およびそのシステム
DE60033839T2 (de) Abstimmbare ADD/DROP UND CROSS-CONNECT Vorrichtungen
DE60010053T2 (de) Elektrisch verstellbares beugungsgitter
EP2684095B1 (de) Elektrooptischer modulator
DE69026152T2 (de) Faseroptischer Verstärker
US20050244123A1 (en) Optical element, manufacturing method thereof, and optical device
WO1998053350A1 (de) Integrierte optische schaltung
DE112008003936T5 (de) Hybrid-Geführte-Mode-Resonanz-Filter und Verfahren , das verteilte Bragg-Reflexion einsetzt
EP0262439A2 (de) Lasersender mit einem Halbleiterlaser und einem externen Resonator
DE69114282T2 (de) Optischer signalregenerator und optisches übertragungssystem, das diesen benutzt.
WO2004023174A2 (en) Photorefractive devices
DE10312233B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Fabry-Perot-Resonators mit Halbwertsbreitekompensation
DE102006002605B4 (de) Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter
WO1999054782A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur frequenzkonversion, insbesondere zur frequenzverdopplung von festfrequenzlasern
WO2003027721A2 (de) Verfahren zur temperaturkompensation einer optischen wdm-komponente sowie optische wdm-komponente mit temperaturkompensation
DE112019000241T5 (de) Spannungsoptisches Phasenschieberarray für Lidar und andere Anwendungen
RU2456648C1 (ru) Оптический коммутационный элемент на основе многослойного диэлектрического селективного зеркала
DE69016863T2 (de) Optische Steuerungsvorrichtung.
EP0359967A2 (de) Externer optischer Resonator für einen Halbleiterlaser
DE10102723A1 (de) Strahlablenker, Schaltanordnung mit Strahlablenkern sowie Verfahren zum wahlweisen Verknüpfen von Anschlüssen für optische Signale
DE4318752B4 (de) Resonatorvorrichtung mit Lichtwellenleiter aus einem Polymer
EP0459119B1 (de) Optische Einrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MEISTER, STEFAN, 13359 BERLIN, DE

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130114

R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: EICHLER, HANS JOACHIM, PROF. DR., DE

Free format text: FORMER OWNER: MEISTER, STEFAN, 13359 BERLIN, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee