DE10259390A1

DE10259390A1 - Wellenleiter und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10259390A1
Application number: DE2002159390
Authority: DE
Inventors: Steffen Dr. Reichel; Ulrich Dr. Peuchert; Rüdiger Dr. Sprengard; Uwe Nolte; Dirk Dr. Sprenger; Noboru Kobayashi
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Es soll insbesondere ein Wellenleiter (1) von hoher Qualität durch Verbindung von optischen Fasern (11, 12, 111, 112) mit verschiedenen Brechungsindizes (n¶1¶, n¶2¶), Umformtemperaturen (T¶g¶), Modenfeldern (w¶1¶, w¶2¶) und Durchmessern hergestellt werden. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, eine Zwischenfaser (13), deren Eigenschaften an die zu verbindenden Fasern (11, 12) angepasst sind, zwischen diese einzuspleißen. Damit kann insbesondere gleichzeitig eine beidseitige Anpassung an die Brechungsindizes und die Modenfelder erzielt werden, so dass Verluste reduziert werden. DOLLAR A Bevorzugt besitzt die Zwischenfaser (13) ein Tapering (17) und einen Brechungsindexgradienten DOLLAR I1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellenleiter für elektromagnetische Wellen und ein Verfahren zu dessen Herstellung im Allgemeinen sowie einen optischen Wellenleiter aus mehreren Abschnitten und ein Verfahren zu dessen Herstellung im Besonderen.
Optische Wellenleiter, insbesondere optische Fasern werden heutzutage für eine große Vielzahl von Anwendungsgebieten eingesetzt. Besonders hervorzuheben ist der Bereich der Datenübertragung, in welchem optische Fasern aufgrund ihrer hohen Datenübertragungsrate mehr und mehr elektrische Leiter verdrängen. Beispielhaft ist hier der Bereich der Telekommunikation genannt.
Bei der Verwendung optischer Fasern ergibt sich allerdings das Problem, dass diese schwierig zu verbinden sind. So treten zum Beispiel an einer Verbindungsstelle zwischen zwei optischen Fasern unerwünschte Verluste und Reflektionen auf.
Dieses Problem wird besonders relevant wenn zwei optische Fasern mit unterschiedlichen Brechungsindizes und Kerndurchmessern verbunden werden sollen. Ein besonders wichtiges Beispiel hierfür ist die Einfügung von optischen Verstärkern innerhalb eines Netzwerkes aus optischen Fasern.
Typischerweise bestehen optische Standardfasern zur Datenübertragung aus Siliziumdioxid (SiO₂) mit einem Brechungsindex von etwa 1,45 und einem Kerndurchmesser von etwa 8 μm. Zur optischen Verstärkung wird zum Beispiel eine Erbium-dotierte Bismutfaser (EDF) mit einem Brechungsindex von etwa 2,0 und einem Kerndurchmesser von etwa 2 bis 4 μm verwendet. Insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Brechungsindizes entstehen Verluste an den Grenzflächen der Verbindungsstellen. Typischerweise ist beim Übergang von der Erbium-dotierten Bismutfaser zur Siliziumdioxidfaser die Eingangsdämpfung zu hoch und die Rückflussdämpfung zu gering.
Darüber hinaus erweist sich aber auch eine sehr unterschiedliche Umformtemperatur der beiden Materialien als problematisch. Typischerweise wird die Umformtemperatur, ab der eine Verformung möglich ist, als T_g bezeichnet. Diese Umformtemperatur beträgt für die Erbium-dotierte Bismutfaser etwa 430°C und für die Siliziumdioxidfaser etwa 1100°C. Häufig werden die Fasern durch Verschmelzen verbunden oder gespleißt (sogenanntes Fusion Splicing). Beim Spleißen ist problematisch, dass sich die Erbium-dotierte Bismutfaser bereits weit jenseits ihrer Umformtemperatur befindet, während die Siliziumdioxidfaser noch nicht umformbar ist.
Zum Verschmelzen zweier Fasern mit unterschiedlichen Schmelzpunkten wird gemäß der Druckschrift EP-A-1 158 324 vorgeschlagen, die Heizung derart auszuführen, dass der heißeste Punkt sich zumindest 1 μm entfernt vom Ende der Faser mit der höheren Schmelztemperatur befindet.
Dieses Verfahren räumt allerdings das Kernproblem nicht aus, da immer noch zwei Materialien mit unterschiedlichen Umformtemperaturen verschmolzen werden.
Im übrigen liegt ein weiteres Problem darin, dass die Siliziumdioxidfaser und die Erbium-dotierte Bismutfaser unterschiedliche Modenfelder erzeugen. Dies führt an den Verbindungsstellen durch Lichtaustritt aus dem Kern in den Mantel der Fasern ebenfalls zu Verlusten.
Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich, wenn, wie in dem vorgenannten Beispiel, zwei Fasern mit unterschiedlichen Durchmessern verschmolzen werden sollen, da die Stirnflächen, welche verschmolzen werden sollen, unterschiedliche Größen aufweisen.
Nach alledem ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wellenleiter zur Verfügung zu stellen, welcher die vorstehend genannten Nachteile vermeidet oder zumindest mindert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus mehreren Abschnitten verbundenen Wellenleiter verfügbar zu machen, welcher eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen den Abschnitten, insbesondere hinsichtlich der optischen und mechanischen Eigenschaften der Verbindungsstelle aufweist.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wellenleiter umfassend Abschnitte aus Materialien, mit insbesondere verschiedenen Brechungsindizes, Umformtemperaturen, Modenfeldern und Durchmessern, sowie ein Verfahren geeignet zum Verbinden solcher Abschnitte zu einem Wellenleiter verfügbar zu machen.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verbinden von Wellenleiterabschnitten, insbesondere optischen Fasern bereitzustellen, welches Verfahren Verbindungsstellen mit vordefinierten Eigenschaften von hoher Reproduzierbarkeit insbesondere mit geringen Verlusten gewährleistet.
Die Aufgabe der Erfindung wird in überraschend einfacher Weise bereits durch das Verfahren zum Herstellen eines Wellenleiters nach Anspruch 1 gelöst. Anspruch 30 betrifft einen erfindungsgemäßen Wellenleiter. Besondere Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche definiert.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum Herstellen eines Wellenleiters für elektromagnetische Wellen, insbesondere für Licht, zum Beispiel Infrarotlicht, ein Bereitstellen eines ersten Abschnitts oder wellenleiterabschnitts aus einem ersten Material mit einem ersten Brechungsindex n₁. Ferner werden ein zweiter Abschnitt oder Wellenleiterabschnitt aus einem zweiten Material mit einem zweiten Brechungsindex n₂ und ein Zwischenabschnitt bereitgestellt. Nachfolgend wird der Zwischenabschnitt mit dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt verbunden, so dass gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ein Wellenleiter aus zumindest drei Abschnitten hergestellt wird. Insbesondere bestehen zumindest zwei oder sogar alle drei Abschnitte aus unterschiedlichem Material. Der Zwischenabschnitt, der erste und/oder zweite Wellenleiterabschnitt unterscheiden sich zum Beispiel in ihren Brechungsindizes, Umformtemperaturen, Modenfeldern und/oder Durchmessern. Der Zwischenabschnitt stellt dabei insbesondere ein Verbindungselement zwischen dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt, bevorzugt zwischen z.B. verschiedenen, optischen Fasern dar.
Bevorzugt sind einzelne, mehrere oder alle Verbindungen zwischen den Abschnitten Spleißverbindungen.
Vorzugsweise ist der Zwischenabschnitt länglich ausgebildet, also wesentlich länger als dick und weist ein erstes und zweites Ende auf, wobei das erste und zweite Ende mit dem ersten bzw. zweiten Wellenleiterabschnitt verbunden werden. Insbesondere sind der Zwischenabschnitt, der erste und/oder der zweite Wellenleiterabschnitt lang gestreckte optische Fasern. Die Länge des Zwischenabschnitts beträgt z.B. zwischen 1 mm oder 10 mm und 100 mm oder 1000 mm, sein Durchmesser liegt z.B. zwischen 2 μm und 8 μm.
Bevorzugt sind der Zwischenabschnitt, der erste und/oder zweite Wellenleiterabschnitt jeweils ein Kern einer optischen Faser.
Ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass mittels des Zwischenabschnitts ein Bindeglied zwischen dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt geschaffen wird. Der Zwischenabschnitt ist dabei vorzugsweise bezüglich seiner Eigenschaften an einem Ende an den ersten Wellenleiterabschnitt und/oder an seinem anderen Ende an den zweiten Wellenleiterabschnitt angepasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die vier Eigenschaften: Brechungsindex, Modenfeld, Umformtemperatur und/oder Durchmesser des Zwischenabschnitts an seinem ersten Ende an den Brechungsindex, das Modenfeld, die Umformtemperatur bzw. den Durchmesser des ersten Wellenleiterabschnitts und/oder an seinem zweiten Ende an den Brechungsindex, das Modenfeld, die Umformtemperatur bzw. den Durchmesser des zweiten Wellenleiterabschnitts angepasst. Dabei bedeutet angepasst insbesondere, dass die entsprechenden Eigenschaften im wesentlichen gleich sind. Z.B. betragen die Abweichungen weniger als 30%, 20%, 10% oder 5%. Damit werden vorteilhafterweise die Einfügedämpfung und Reflexionen verringert sowie die Rückflussdämpfung an den Verbindungsstellen erhöht.
Ferner sind eine oder mehrere entsprechende Eigenschaften des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts insbesondere verschieden. Z.B. unterscheiden sich die entsprechenden Eigenschaften um mindestens 5%, 10%, 20% oder 30%.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der Zwischenabschnitt zwei miteinander verbundene, z.B. verspleißte Unterabschnitte, insbesondere aus unterschiedlichem Material. Bei dieser Weiterbildung sind der erste Unterabschnitt an einer Verbindung mit dem zweiten Abschnitt bezüglich einzelner, mehrerer oder aller der vorstehend genannten vier Eigenschaften an den zweiten Abschnitt und/oder der zweite Unterabschnitt an einer Verbindung mit dem ersten Abschnitt bezüglich einzelner, mehrerer oder aller der vorstehend genannten vier Eigenschaften an den ersten Abschnitt angepasst. Es wird also insbesondere eine durchgängig stetige Anpassung bezüglich der Eigenschaften erzielt. Der erste und/oder zweite Unterabschnitt können bezüglich der vorstehend genannten Eigenschaften entlang ihrer Längsachse zumindest bereichsweise auch homogen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zum Beispiel zur Verbindung einer Siliziumdioxidfaser und einer Multikomponentenfaser entweder miteinander oder jeweils mit anderen optischen Fasern angewendet. Damit sind das erfindungsgemäße Verfahren und der Wellenleiter vorteilhafterweise für optische Netzwerke geeignet. Die Erfindung ist aber auch in Zusammenhang mit anderen, z.B. planaren Wellenleitern anwendbar.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Wellenleiterabschnitt zum optischen Verstärken dotiert. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Einbinden von optischen Verstärkern in einer Standardübertragungsfaser, z.B. aus SiO₂. Als optische Verstärkungselemente haben sich Erbium-dotierte Bismut- und Erbium-dotierte Telluritfasern besonders bewährt.
Im Fall der Verbindung einer Siliziumdioxidfaser mit einer Erbium-dotierten Bismutfaser als erstem bzw. zweiten Abschnitt beträgt der Brechungsindex des ersten Abschnitts n₁ = 1,45 und der Brechungsindex des zweiten Abschnitts n₂ = 2,0. Allgemein eignet sich das Verfahren demnach zur Verbindung des ersten und zweiten Abschnitts, wobei der zweite Brechungsindex größer ist als der erste Brechungsindex. Vorzugsweise weisen dabei der erste und zweite Wellenleiterabschnitt entlang ihrer Längsachsen im wesentlichen konstante Brechungsindizes auf. Als Längsachse wird die Achse verstanden, entlang derer die Wellen, d.h. insbesondere das Licht geleitet wird.
Vorzugsweise weist der Zwischenabschnitt einen ersten und zweiten Verbindungsbereich, insbesondere in der Umgebung seiner beiden Enden oder Stirnflächen auf, welche mit dem ersten bzw. zweiten Wellenleiterabschnitt verbunden werden. Hierbei ist insbesondere der Brechungsindex des Zwischenabschnitts in dem ersten und/oder Verbindungsbereich an den ersten bzw. zweiten Brechungsindex angepasst. Hierzu weist der Zwischenabschnitt vorzugsweise einen Brechungsindexverlauf mit einem sich ändernden Brechungsindex n₃(x) entlang seiner Längsachse auf. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher der erste Wellenleiterabschnitt und der Zwischenabschnitt im Bereich der ersten Verbindung den gleichen Brechungsindex aufweisen und/oder der zweite Wellenleiterabschnitt und der Zwischenabschnitt im Bereich der zweiten Verbindung den gleichen Brechungsindex aufweisen. Besonders bevorzugt umfasst der Zwischenabschnitt hierzu einen Bereich mit einer kontinuierlichen Veränderung des Brechungsindexes oder einen Bereich mit einem Brechungsindexgradienten ∂n/∂x. Der Brechungsinexgradient ist bevorzugt kleiner als 0,27 μm^–1 oder 0,027 μm^–1. Insbesondere besitzt der Zwischenabschnitt entlang seiner Längsachse zumindest zwei unterschiedliche Brechungsindizes.
Vorzugsweise definiert der Brechungsindexverlauf entlang der Längsachse des Zwischenabschnitts also eine stetige und/oder in Richtung zum zweiten Wellenleiterabschnitt monoton wachsende Funktion. Der Brechungsindex des Zwischenabschnitts liegt dabei insbesondere entlang der gesamten Ausdehnung entlang der Längsachse zwischen dem ersten und zweiten Brechungsindex.
Auch für die Umformtemperatur ist ein kontinuierlicher oder stetiger Verlauf T_g(x) entlang der Längsachse des Zwischenabschnitts besonders bevorzugt.
Um Durchmesserunterschiede zwischen den verschiedenen Abschnitten auszugleichen, weisen der Zwischenabschnitt, der erste und/oder zweite Wellenleiterabschnitt einen sich verjüngenden Bereich (ein sogenanntes Tapering) auf. Um den sich verjüngenden Bereich zu erzeugen, wird der entsprechende Bereich insbesondere der Kern der optischen Faser durch Spleißen und Nachheizen thermisch expandiert. Ferner wird damit vorzugsweise auch eine Anpassung des Modenfelds und/oder des Durchmessers des ersten und/oder zweiten Endes des Zwischenabschnitts an den ersten bzw. zweiten Wellenleiterabschnitt erreicht. Durch die Verjüngung wird insbesondere eine beidseitige Anpassung des Modenfelds durch dessen stetige Veränderung erzielt.
Alternativ zum Anordnen einer optischen Zwischenfaser zwischen dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, einen folien-, schicht-, scheiben- oder blockförmigen Zwischenabschnitt zu verwenden. Alternativ kann der Zwischenabschnitt auch aus einem Lot oder Pulver erzeugt werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines mehrschichtigen Zwischenabschnitts, wobei insbesondere verschiedene Schichten verschiedene Brechungsindizes und/oder verschiedene Umformtemperaturen aufweisen.
Der Brechungsindex des Zwischenabschnitts liegt bevorzugt zwischen dem des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts, wodurch die Differenz der Abstrahlungswinkel des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts reduziert wird. Dies führt vorteilhafterweise zu einer Reduzierung der Einfügedämpfung und einer Erhöhung der Rückflussdämpfung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Ende des ersten und/oder zweiten Wellenleiterabschnitts zum Verbinden angeschrägt, gebrochen und/oder gespalten. Vorzugsweise werden dann der erste und zweite Wellenleiterabschnitt unter einem Winkel, d.h. nicht kollinear miteinander verbunden. Dies hat den Vorteil, dass unterschiedliche Ausstrahlungswinkel, welche aufgrund unterschiedlicher Brechungsindizes der beiden Wellenleiterabschnitte entstehen, durch die unterschiedlichen Winkel der Stirnflächen korrigiert werden. Vorteilhafterweise wird somit die Einfügedämpfung reduziert und die Rückflussdämpfung auf insbesondere > 55 dB vergrößert. Besonders bevorzugt wird der Winkel, mit dem das Ende angeschrägt, gebrochen und/oder gespalten wird, derart an den Brechungsindex des zugehörigen Wellenleiterabschnitts angepasst, dass die Einfügedämpfung verringert und/oder die Rückflussdämpfung erhöht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen das erste und/oder zweite Material eine optische Funktion auf, mittels welcher optische Effekte an Grenzflächen zwischen verschiedenen Abschnitten des Wellenleiters reduziert werden. Zum Beispiel sind Bereiche des ersten und/oder zweiten Wellenleiterabschnitts, insbesondere deren Stirnflächen mit einer Antireflexionsschicht beschichtet.
Die verschiedenen Abschnitte werden bevorzugt chemisch gebondet, verklebt und/oder gespleißt, insbesondere durch thermische Verschmelzung. Das Spleißen wird vorzugsweise unter Verwendung einer elektrischen Entladung, einer Mikroflamme, einer Infrarot-Strahlungsheizung, einem Infrarot-Laser, einer Induktionsheizung und/oder einer Drahtheizung, z.B. der Firma Vytran, NJ, USA, durchgeführt. Zum Beispiel kann der Zwischenabschnitt auch vollständig aufgeschmolzen werden.
Die Beschichtung, insbesondere die Antireflexionsbeschichtung, wird vorzugsweise auf einen Abschnitt aufgebracht, bevor dieser mit einem anderen Abschnitt verbunden wird. Besonders einfach kann der Zwischenabschnitt mittels desselben Heizschrittes, also insbesondere in einem Arbeitsschritt und/oder gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt verspleißt werden. Bevorzugt wird der Zwischenabschnitt zum Verbinden zwischen dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt eingespannt oder eingeklemmt, um anschließend eine Spleißverbindung zu bilden.
Zum Spleißen ist es vorteilhaft, einen Zwischenabschnitt zu verwenden, dessen Umformtemperatur Tg kleiner ist als die des ersten und/oder zweiten Wellenleiterabschnitts.
Im Folgenden wird noch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert, welche nicht notwendigerweise einen Zwischenabschnitt benötigt.
Hierbei werden ein erster und zweiter Wellenleiterabschnitt mit je einem zu verbindenden Ende bereitgestellt. Anschließend wird das Ende des ersten und/oder zweiten Wellenleiterabschnitts angeschrägt, gebrochen und/oder gespalten. Weiter anschließend werden der erste und zweite Wellenleiterabschnitt unmittelbar miteinander verbunden.
Vorzugsweise werden der erste und zweite Wellenleiterabschnitt zunächst kollinear verbunden und anschließend nach dem Verbinden unter einen Winkel zueinander gebracht. Dabei werden die optischen Achsen des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts ausgerichtet und der Winkel insbesondere derart an die Brechungsindizes des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts angepasst, dass die Einfügedämpfung verringert und/oder die Rückflussdämpfung erhöht wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei sind gleiche und ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Es zeigen:
1 eine schematische Veranschaulichung einer Verbindung zwischen zwei Wellenleiterabschnitten,
2 einen Ausschnitt aus einem Wellenleiter gemäß einer ersten Ausführungsform,
3 eine Brechungsindexfunktion im Übergangsbereich,
4 einen Ausschnitt aus einem Wellenleiter gemäß einer zweiten Ausführungsform,
5 einen Ausschnitt aus einem Wellenleiter gemäß einer dritten Ausführungsform,
6 einen Ausschnitt aus einem Wellenleiter gemäß einer vierten Ausführungsform,
7 einen Ausschnitt aus einem Wellenleiter gemäß einer fünften Ausführungsform,
8 zwei Wellenleiterabschnitte mit angeschrägter bzw. senkrechter Stirnfläche,
9 zwei Wellenleiterabschnitte mit angeschrägten Stirnflächen,
10 zwei Wellenleiterabschnitte mit angeschrägter bzw. gebrochener Stirnfläche,
11 zwei kollinear verbundene Wellenleiterabschnitte,
12 zwei unter einem Winkel verbundene Wellenleiterabschnitte,
13 zwei Wellenleiterabschnitte mit einem Zwischenmaterial,
14 zwei Wellenleiterabschnitte mit einem Zwischenmaterial an angeschrägter Stirnfläche,
15 zwei Wellenleiterabschnitte, davon einer mit Antireflexionsbeschichtung,
16 zwei Wellenleiterabschnitte, davon einer mit Antireflexionsbeschichtung,
17 zwei Wellenleiterabschnitte mit einem Zwischenmaterial,
18 zwei Wellenleiterabschnitte verspleißt mit einem Zwischenmaterial,
19 zwei Wellenleiterabschnitte mit einem eingespannten Zwischenmaterial,
20 wie 19, aber verspleißt,
21 wie 15, aber verspleißt,
22 wie 16, aber verspleißt,
23 zwei Wellenleiterabschnitte mit einem mehrschichtigen Zwischenmaterial, und
24 wie 23, aber verspleißt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Ausschnitt aus einem Wellenleiter mit einem ersten Abschnitt 11, welcher durch eine SiO₂-Faser mit einem Brechungsindex n₁ = 1,45 repräsentiert ist und einem zweiten Abschnitt 12, welcher durch eine Erbium-dotierte Faser (EDF) mit einem Brechungsindex n₂ = 2,0 repräsentiert ist. Die beiden Fasern sind an einer Verbindungsstelle 20 stirnseitig und senkrecht zu einer Längsachse 24 verspleißt.
Problematisch bei dieser Art der Verbindung in Zusammenhang mit optischer Verstärkung bei den gegebenen Brechungsindizes ist eine hohe Einfügedämpfung 31 und eine geringe Rückflussdämpfung 32. Ferner sind die Umformtemperaturen T_g1, T_g2 und die Modenfelder w₁, w₂ des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts verschieden.
2 zeigt einen Wellenleiter 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer SiO₂-Faser 11, z.B. eine SMF28-Faser der Firma Corning und. einer Erbium-dotierten Bismutfaser 12, welche mittels eines Zwischenabschnitts in Form einer Zwischenfaser 13 miteinander verbunden, insbesondere verspleißt sind. Dargestellt sind in den 1, 2, 4 bis 7 jeweils lediglich die Kerne der Fasern.
Die SiO₂-Faser 11 weist einen Brechungsindex n₁ = 1,45 und eine Umformtemperatur T_g1 = 1100°C auf. Die Erbium-dotierte Faser 12 besitzt einen Brechungsindex n₂ = 2,0 und eine Umformtemperatur T_g2 = 430°C. Die Erbium-dotierte Bismutfaser 12 dient der optischen Verstärkung. Andere Verstärkungsfasern mit Brechungsindizes von etwa 1,6 bis 2,3 sind ebenfalls verwendbar. Darüber hinaus besitzt die SiO₂-Faser 11 mit etwa 8 μm einen größeren Kerndurchmesser als die Erbium-dotierte Faser 12 mit etwa 2 μm bis 4 μm. Die Zwischenfaser 13 ist bezüglich der Längsachse 24 rotationssymmetrisch und erstreckt sich entlang dieser, ist also länglich ausgebildet und selbst auch ein Wellenleiterabschnitt. Die Zwischenfaser 13 weist einen Übergangsbereich 14 auf, welcher einen kontinuierlichen Brechungsindexübergang von n = 1,45 an einem linken Ende 15 des Übergangsbereichs 14 bis zu einem Brechungsindex n = 2,0 an einem rechten Ende 16 besitzt. Das rechte Ende 16 ist mit der Erbium-dotierten Faser 12 verbunden und entspricht demgemäß dem Verbindungsbereich 22.
3 zeigt den kontinuierlichen oder stetigen Brechungsindexverlauf entlang der Längsachse 24 des Übergangsbereichs 14 zwischen dessen linkem und rechtem Ende 15 bzw. 16.
Wieder Bezug nehmend auf 2 ist demgemäß der Brechungsindex n₃(x) der Zwischenfaser 13 eine nichtkonstante Funktion der Position x entlang der Längsachse 24 und ist am ersten Verbindungsbereich 21 gleich dem Brechungsindex der SiO₂-Faser 11 und an dem zweiten Verbindungsbereich 22 gleich dem Brechungsindex n₂ der Erbium-dotierten Faser 12. Weiter beträgt die Umformtemperatur T_g der Zwischenfaser etwa 450°C, ist also im wesentlichen an die Umformtemperatur der Erbium-dotierten Faser 12 angepasst.
Ferner besitzt die Zwischenfaser 13 einen sich verjüngenden Abschnitt 17, ein sogenanntes „tapering". Der sich verjüngende Bereich 17 ist im wesentlichen kegelstumpfförmig und mittels thermischer Kernexpansion (thermal expanded core, abgekürzt „tec") hergestellt. Der sich verjüngende Bereich 17 bewirkt eine Durchmesseranpassung der Zwischenfaser 13 an die SiO₂-Faser 11 und die Erbium-dotierte Faser 12. Der Kerndurchmesser der Zwischenfaser 13 beträgt an ihrem linken und rechten Ende 8 μm bzw. 2 μm bis 4 μm. Ihre Länge beträgt etwa 50 mm bis 100 mm.
Ferner wird durch den sich verjüngenden Abschnitt 17 eine Anpassung der Modenfelder derart erzielt, dass sich das Modenfeld entlang der Längsachse 24 kontinuierlich verändert. Im ersten und zweiten Verbindungsbereich ist das Modenfeld der Zwischenfaser 13 im wesentlichen gleich dem Modenfeld der SiO₂-Faser 11 bzw. der Erbium-dotierten Faser 12.
Die Zwischenfaser umfasst hierzu ein oder besteht aus einem Material, welches sich thermisch expandieren lässt, ein sogenanntes tec-fähiges Material.
Der 1/e²-Durchmesser des elektrischen Feldes des Modenfelds w einer Faser lässt sich hierbei darstellen als:
wobei r_Kern der Kernradius und
v der Faserparameter sind.
Der Faserparameter v wiederum ist darstellbar als
Die Zwischenfaser 13 erfüllt in diesem Ausführungsbeispiel demnach drei Funktionen:

1. beidseitige Anpassung der Brechungsindizes,
2. beidseitige Anpassung der Modenfelder und
3. beidseitige Anpassung der Durchmesser.

Der kontinuierliche Brechungsindexverlauf des Übergangsbereichs 14 entsteht ohne Anspruch auf Vollständigkeit und Richtigkeit durch Diffusion zwischen der Erbium-dotierten Faser 12 und der Zwischenfaser 13 beim Spleißen und Nachheizen des Verbindungsbereichs 22. Es wird an den beiden Verbindungen 21, 22 jeweils eine Durchgangsdämpfung von < 0,1 dB erzielt.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche sich von derjenigen aus 2 dadurch unterscheidet, dass die Zwischenfaser 13 mittels eines Verbindungsmaterials oder Klebers 18 mit der SiO₂-Faser 11 verbunden ist.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Übergangsbereich 14 als sich verjüngender Abschnitt 17 ausgebildet ist, d.h. mittels des Übergangsbereichs 14 sowohl die Brechungsindexanpassung als auch die Modenfeld- und Durchmesseranpassung vorgenommen wird.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die SiO₂-Faser 11 einen sich verjüngenden Abschnitt 17 aufweist, so dass sie am ersten Verbindungsbereich 21 im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie die Erbium-dotierte Faser 12. Daher weist die Zwischenfaser 13 einen im wesentlichen konstanten Durchmesser auf.
7 zeigt eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Zwischenfaser aus einem ersten und zweiten miteinander verbundenen oder verspleißten Unterabschnitt 19, 19' besteht.
Als Material für den Zwischenabschnitt 13 bzw. den ersten und/oder zweiten Unterabschnitt 19, 19' sind Gläser, insbesondere Multikomponentengläser mit geringem Brechungsindex, z.B. < 1,5 und geringem T_g vorteilhaft. So wird z.B. SiO₂, welchem ein Netzwerkwandler zur Erniedrigung des T_g zugesetzt wird, verwendet. Besonders bewährt haben Fluoride und Borate, insbesondere B₂O₃ als Netzwerkwandler, da diese einen starken Anstieg des Brechungsindex gegenüber reinem SiO₂ verhindern. Alternativ zu den Borosilikatgläsern und Fluorosilikatgläsern sind auch fluoridische, phosphatische oder fluorophosphatische Gläser oder Gläser mit mehreren der genannten Komponenten einsetzbar.
Tabelle 1 zeigt diesbezüglich zusammenfassend allgemeine Eigenschaften des Materials für den Zwischenabschnitt 13, den ersten und/oder zweiten Unterabschnitt 19, 19' und die Tabellen 2, 3 und 4 zeigen Anteile in Gewichtsprozent eines hierfür beispielhaft verwendeten Fluoroborosilikatglases, Borosilikatglases bzw. Fluorophosphatglases. Tabelle 1:
Tabelle 2:
Tabelle 3:
Tabelle 4:
In der Praxis hat sich für den ersten Unterabschnitt 19 der Kern einer Hi980-Faser der Firma Corning mit einem Brechungsindex von etwa n = 1,46 und einem der Erbium-dotierten Faser angepassten Durchmesser bewährt. Die Hi980-Faser 19 ist an den ersten Abschnitt, welcher durch eine SMF980-Faser 11 repräsentiert ist, „tec-gespleißt". Alternativ wurde auch mit Erfolg das Glas PF1 der Fa. Nufern für die Zwischenfaser 13 oder den ersten Unterabschnitt 19 verwendet. Es wird an allen drei Verbindungen 21, 22, 23, also durchgängig Brechungsindex-, Modenfeld- und/oder Durchmesseranpassung erzielt.
Um bei den vorstehenden Ausführungsformen von der SiO₂-Faser 11 unter Zwischenschaltung einer Verstärkungsfaser 12 wieder auf eine SiO₂-Faser zu gelangen, werden die gezeigten Anordnungen spiegelsymmetrisch um die Verstärkungsfaser 12 aufgebaut.
8 zeigt eine SiO₂-Faser 111 aus einem Kern 141 und einer Hülle 151. Ferner ist ein Abschnitt einer Erbium-dotierten Bismutfaser 112 aus einem Kern 142 und einer Hülle 152 dargestellt. Alternativ kann es sich um eine Erbium-dotiere Telluritfaser handeln.
Die SiO₂-Faser 111 weist eine unter einem Winkel α angeschrägte Stirnfläche 161 zur Verbindung mit der Erbium-dotierten Faser 112 auf.
9 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform aus 8, bei welcher eine Stirnfläche der Erbium-dotierten Faser 112 eine unter einem Winkel β angeschrägte Stirnfläche 162 aufweist. Die Anschrägungswinkel α und β sind verschieden und betragen 3°, 4° oder 8°.
Wie in 10 dargestellt, kann die Erbium-dotierte Faser 112 auch eine durch Abbrechen entstandene unregelmäßige Stirnfläche 172 aufweisen.
11 zeigt die in 8 dargestellten Wellenleiterabschnitte in einem kollinear verspleißten Zustand. Wie in 12 dargestellt, wird nach dem Spleißen die Erbium-dotierte Faser 112 bezüglich der Längsachse der SiO₂-Faser in einen Winkel γ gebracht, insbesondere unter Erhitzung der Spleißstelle dauerhaft gebogen.
13 zeigt ein erstes Zwischenmaterial 123 zum Verbinden des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts 111 bzw. 112. Das Zwischenmaterial 123 ist in diesem Beispiel scheibenförmig ausgebildet und stirnseitig senkrecht bezüglich der Längsachse des ersten Wellenleiterabschnitts 111 an diesen angebracht.
14 zeigt einen ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt 111 bzw. 112 und ein Zwischenmaterial 123, welches an die Stirnfläche des ersten Wellenleiterabschnitts 111 angebracht ist. Die Stirnfläche des Wellenleiterabschnitts 111 ist unter einem Winkel δ angeschrägt.
15 zeigt den ersten Wellenleiterabschnitt mit einer unter einem Winkel ε angeschrägten Stirnfläche, welche mit einer Antireflexionsbeschichtung 133 versehen ist. Entsprechend zeigt 16 den ersten Wellenleiterabschnitt 111 mit einer Antireflektionsbeschichtung auf einer senkrecht zur Längsachse angeordneten Stirnseite.
Wie in 17 dargestellt, wird das Zwischenmaterial 123 mit dem Brechungsindex n₃ zwischen dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt 111 bzw. 112 mit den Brechungsindizes n₁ bzw. n₂ eingespannt oder eingeklemmt . Es gilt n₁ < n₃ < n₀.
Wie in 18 dargestellt, wird das erste Zwischenmaterial 123 durch thermische Einwirkung im wesentlichen vollständig verschmolzen und dient als Zwischenabschnitt in Form eines Verbindungsmaterials.
Bei der in 19 dargestellten Ausführungsform wird ein erstes Zwischenmaterial 143 unter dem Winkel δ angeschrägten Stirnfläche des ersten Wellenleiterabschnitts 111 und der senkrechten Stirnfläche des zweiten Wellenleiterabschnitts 121 eingespannt. Anschließend wird das erste Zwischenmaterial 143 thermisch geschmolzen, wie in 20 dargestellt.
21 zeigt die in 15 dargestellten Wellenleiterabschnitte 111 bzw. 112 in einem unmittelbar miteinander verspleißten Zustand, wobei im wesentlichen der zweite Wellenleiterabschnitt 112 aufgrund seiner niedrigeren Umformtemperatur verschmolzen wird.
Entsprechend zeigt 22 die in 16 dargestellten Wellenleiterabschnitte in gespleißtem Zustand.
23 zeigt den ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt 111 bzw. 121 in kollinearer Anordnung. Zwischen den beiden Wellenleiterabschnitten sind ein erstes und zweites Zwischenmaterial 123, 124 eingespannt. Das erste und zweite Zwischenmaterial 123, 124 weisen unterschiedliche Brechungsindizes n₃ bzw. n₄ auf. Für die Brechungsindizes gilt n₁ < n₃ < n₄ < n₂.
24 zeigt die Anordnung aus 23 in verspleißtem, d.h. verschmolzenem Zustand.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Ausprägungen und Merkmale der offenbarten Ausführungsformen miteinander kombinierbar und austauschbar sind und die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Wellenleiters (1) für elektromagnetische Wellen, insbesondere für Licht, umfassend die Schritte Bereitstellen eines ersten Wellenleiterabschnitts (11) aus einem ersten Material mit einem ersten Brechungsindex (n₁), Bereitstellen eines zweiten Wellenleiterabschnitts (12) aus einem zweiten Material mit einem zweiten Brechungsindex (n₂), Bereitstellen eines Zwischenabschnitts (13) und Verbinden des Zwischenabschnitts (13) mit dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt (11, 12).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) länglich ausgebildet ist und ein erstes und zweites Ende (21, 22) aufweist, welche Enden mit dem ersten bzw. zweiten Wellenleiterabschnitt (11, 12) zu dem Wellenleiter (1) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenabschnitt (13), als erster und zweiter Wellenleiterabschnitt (11, 12) jeweils optische Faserkerne verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wellenleiterabschnitt (11) eine SiO₂-Faser und der zweite Wellenleiterabschnitt (12) eine Multikomponentenfaser umfassen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wellenleiterabschnitt (12) zum optischen Verstärken dotiert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungsbereich (21) des Zwischenabschnitts (13) mit dem ersten Wellenleiterabschnitt (11) und ein zweiter Verbindungsbereich (22) des Zwischenabschnitts mit dem zweiten Wellenleiterabschnitt (12) verbunden werden und der Zwischenabschnitt (13) einen dritten Brechungsindex (n₃) aufweist, welcher in dem ersten Verbindungsbereich (21) an den ersten Brechungsindex (n₁) und in dem zweiten Verbindungsbereich (22) an den zweiten Brechungsindex (n₂) angepasst ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wellenleiterabschnitt (11) und der Zwischenabschnitt (13) in dem ersten Verbindungsbereich (21) im wesentlichen den gleichen Brechungsindex aufweisen und/oder der zweite Wellenleiterabschnitt (12) und der Zwischenabschnitt (13) in dem zweiten Verbindungsbereich (22) im wesentlichen den gleichen Brechungsindex aufweisen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) zumindest einen Bereich mit einem Brechungsindexgradienten (∂n/∂x) aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) einen dritten Brechungsindex (n₃) aufweist, welcher in Richtung vom ersten zum zweiten Wellenleiterabschnitt zumindest bereichsweise kontinuierlich zunimmt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) einen dritten Brechungsindex (n₃) aufweist, welcher im wesentlichen entlang der gesamten Längsachse (24) des Zwischenabschnitts (13) kleiner als der zweite Brechungsindex (n₂) und größer als der erste Brechungsindex (n₁) ist (n₂ > n₃ > n₁).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformtemperatur (T_g) des Zwischenabschnitts (13) an die Umformtemperatur (T_g1, T_g2) des ersten oder zweiten Wellenleiterabschnittes (11, 12) angepasst ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungsbereich (21) des Zwischenabschnitts (13) mit dem ersten Wellenleiterabschnitt (11) und ein zweiter Verbindungsbereich (22) des Zwischenabschnitts (13) mit dem zweiten Wellenleiterabschnitt (12) verbunden werden und der Zwischenabschnitt (13) ein Modenfeld (w) erzeugt, welches in dem ersten Verbindungsbereich (21) an das Modenfeld (w₁) des ersten Wellenleiterabschnitts (11) und/oder in dem zweiten Verbindungsbereich (22) an das Modenfeld (w₂) des zweiten Wellenleiterabschnitts (12) angepasst ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13), der erste oder zweite Wellenleiterabschnitt (11, 12) einen sich verjüngenden Bereich (17) aufweisen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13), der erste oder der zweite Wellenleiterabschnitt (11, 12) thermisch expandierbar ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) zumindest in einen ersten und zweiten Unterabschnitt (19, 19') unterteilt ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein folienartiger, schicht-, scheiben-, block-, stab- oder rohrförmiger Zwischenabschnitt (13, 123) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (123) aus einem Lot oder Pulver erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mehrschichtiger Zwischenabschnitt (123, 124) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende (161, 162, 172) des ersten oder zweiten Wellenleiterabschnitts (111, 112) zum Verbinden angeschrägt, gebrochen oder gespalten werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α, β, δ, ε) mit dem das Ende angeschrägt, gebrochen oder gespalten wird, an den Brechungsindex (n₁, n₂) des zugehörigen Wellenleiterabschnitts angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder zweite Material eine optische Funktion (133) aufweist, mittels welcher optische Effekte an Grenzflächen zwischen verschiedenen Abschnitten des Wellenleiters (1) reduziert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (123) an ein Ende des ersten Wellenleiterabschnitts (111) angebracht, angeschmolzen oder durch Beschichtung aufgebracht wird bevor der Zwischenabschnitt (123) mit dem mit dem zweiten Wellenleiterabschnitt (112) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (123) mittels desselben Heizschrittes mit dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt (111, 112) verspleißt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (123) zum Verbinden zwischen dem ersten und zweiten Wellenleiterabschnitt (111, 112) eingespannt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Wellenleiters (1) für elektromagnetische Wellen, insbesondere für Licht und insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte Bereitstellen eines ersten Wellenleiterabschnitts (111) mit einem zu verbindenden Ende (161), Bereitstellen eines zweiten Wellenleiterabschnitts (112) mit einem zu verbindenden Ende (162), Anschrägen des Endes (161, 162) des ersten oder zweiten Wellenleiterabschnitts (111, 112) und Verbinden des ersten Wellenleiterabschnitts (111) unmittelbar mit dem zweiten Wellenleiterabschnitt (112).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Wellenleiterabschnitt (111, 112) beim Verbinden kollinear angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der erste und zweite Wellenleiterabschnitt (111, 112) unter einen Winkel (γ) gebracht werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Achsen des ersten und zweiten Wellenleiterabschnitts nach dem Verbinden ausgerichtet werden.
Wellenleiter (1) herstellbar mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Wellenleiter (1) für elektromagnetische Wellen, insbesondere für Licht, insbesondere herstellbar mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen ersten Abschnitt (11) aus einem ersten Material mit einem ersten Brechungsindex (n₁), einen zweiten Abschnitt (12) aus einem zweiten Material mit einem zweiten Brechungsindex (n₂) und einen Zwischenabschnitt (13) angeordnet zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt (11, 12).
Wellenleiter (1) nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) einen ersten und zweiten Verbindungsbereich (21, 22) aufweist, welche mit Verbindungsbereichen des ersten bzw. zweiten Abschnitts (11, 12) eine erste bzw. zweite Verbindung bilden.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (11), der zweite Abschnitt (12) und der Zwischenabschnitt (13) als optische Faserkerne ausgebildet sind.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (11) eine SiO₂-Faser und der zweite Abschnitt (12) eine Multikomponentenfaser umfassen.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (12) zum optischen Verstärken dotiert ist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungsbereich (21) des Zwischenabschnitts (13) mit dem ersten Abschnitt (11) und ein zweiter Verbindungsbereich (22) des Zwischenabschnitts (13) mit dem zweiten Abschnitt (12) verbunden ist und der Zwischenabschnitt (13) einen dritten Brechungsindex (n₃) aufweist, welcher in dem ersten Verbindungsbereich (21) an den ersten Brechungsindex (n₁) und in dem zweiten Verbindungsbereich (22) an den zweiten Brechungsindex (n₂) angepasst ist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (11) und der Zwischenabschnitt (13) in dem ersten Verbindungsbereich (21) im wesentlichen den gleichen Brechungsindex aufweisen und/oder der zweite Abschnitt (12) und der Zwischenabschnitt (13) in dem zweiten Verbindungsbereich (22) im wesentlichen den gleichen Brechungsindex aufweisen.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) zumindest einen Bereich mit einem Brechungsinexgradienten (∂n/∂x) aufweist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) einen dritten Brechungsindex (n₃) aufweist, welcher in Richtung vom ersten zum zweiten Abschnitt (11, 12) zumindest bereichsweise kontinuierlich zunimmt.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) einen dritten Brechungsindex (n₃) aufweist, welcher im wesentlichen entlang der gesamten Längsachse (24) des Zwischenabschnitts (13) kleiner als der zweite Brechungsindex (n₂) und größer als der erste Brechungsindex (n₁) ist (n₂ > n₃ > n₁).
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformtemperatur (T_g) des Zwischenabschnitts (13) an die Umformtemperatur (T_g1, T_g2) des ersten oder zweiten Abschnittes (11, 12) angepasst ist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungsbereich (21) des Zwischenabschnitts (13) mit dem ersten Abschnitt (11) und ein zweiter Verbindungsbereich (22) des Zwischenabschnitts (13) mit dem zweiten Abschnitt (12) verbunden ist und der Zwischenabschnitt (13) ein Modenfeld (w) erzeugt, welches in dem ersten Verbindungsbereich (21) an das Modenfeld (w₁) des ersten Abschnitts (11) und/oder in dem zweiten Verbindungsbereich (22) an das Modenfeld (w₂) des zweiten Abschnitts (12) angepasst ist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13), der erste oder zweite Abschnitt einen sich verjüngenden Bereich (17) aufweisen.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13), der erste oder der zweite Abschnitt (11, 12) thermisch expandierbar ist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (13) zumindest in einen ersten und zweiten Unterabschnitt (19, 19') unterteilt ist.
Wellenleiter (1) für elektromagnetische Wellen, insbesondere für Licht und insbesondere nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche oder herstellbar mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, umfassend einen ersten Abschnitt (111) mit einem ersten Ende (161), einen zweiten Abschnitt (112) mit einem zweiten Ende (162), wobei das erste und das zweite Ende (161, 162) unmittelbar miteinander verbunden sind und das erste und oder zweite Ende angeschrägt (α, β, δ, ε) sind.
Optische Verstärkerbaugruppe umfassend einen oder mehrere Wellenleiter (1) herstellbar mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche und/oder umfassend einen oder mehrere Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche, wobei der zweite Abschnitt (12) eine optische Verstärkungsfaser ist.
Optisches Netzwerk umfassend einen oder mehrere Wellenleiter (1) herstellbar mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche und/oder umfassend einen oder mehrere Wellenleiter (1) nach einem der vorstehenden Wellenleiteransprüche.