DE1234044B

DE1234044B - Lichtleiter

Info

Publication number: DE1234044B
Application number: DER37529A
Authority: DE
Inventors: Sidney Gray; James Robert Barnett
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1963-03-22
Filing date: 1964-03-23
Publication date: 1967-02-09
Also published as: US3284722A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G02b

DeutscheKl.: 42 h-1/01

Nummer: 1234 044

Aktenzeichen: R 37529 IX a/42 h

Anmeldetag: 23. März 1964

Auslegetag: 9. Februar 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtleiter, der es gestattet, Licht von einem ersten Bauelement mit einem ersten Brechungsindex auf ein zweites Bauelement mit einem beträchtlich verschiedenen Brechungsindex zu koppeln.

Wenn man einen Lichtleiter, z. B. eine Faseroptik zwischen ein lichtlieferndes Bauelement, das einen ersten Brechungsindex hat, und eine lichtaufnehmendes oder lichtempfindliches Bauelement, das einen zweiten, wesentlich anderen Brechungsindex hat, schaltet, wird ein bestimmter Prozentsatz des emittierten Lichtes reflektiert und geht verloren. Wenn die Faseroptik außerdem noch einen anderen Brechungsindex hat als das lichtaufnehmende Bauelement, werden die Verluste entsprechend größer.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Lichtleiter angegeben werden, der diese Nachteile nicht aufweist. Ein Lichtleiter ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sich seine Zusammensetzung und damit auch sein Brechungsindex von einem Ende zum anderen ändern.

Der Lichtleiter kann eine Schicht enthalten, deren Zusammensetzung und damit auch Brechungsindex sich vom einen Schichtende zum anderen kontinuierlich ändert.

Vorzugsweise besteht ein Lichtleiter der angegebenen Art aus mischbaren Halbleitermaterialien, insbesondere III-V- und/oder II-VT-Verbindungen.

Bei Verwendung eines Lichtleiters der oben angegebenen Art zwischen einer oder mehreren lichtemittierenden Einrichtungen und einer lichtaufnehmenden Einrichtung, die an den Bereichen, aus denen das Licht austritt bzw. in die das Licht eintritt, Materialien verschiedener Brechungsindizes enthalten, wird der Brechungsindex des Lichtleiters an seinem

Lichtleiter

-

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld und Dr. D. v. Bezold,
Patentanwälte, München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

James Robert Barnett, Trenton, Ν. J.;

Sidney Gray, Somerville, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. März 1963
(267 298, 267 299)

einen Ende dem Brechungsindex der lichtemittierenden Einrichtung und am anderen Ende dem Brechungsindex der lichtaufnehmenden Einrichtung angepaßt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vergrößerte schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 6 eine Schnittansicht eines Endes einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte Lichtleiter 10 dient dazu, Licht von einem lichtemittierenden Körper 12 zu einem lichtempfindlichen oder lichtaufnehmenden Körper 14 zu leiten. Der lichtemittierende Körper 12 kann einen PN-Übergang enthalten und aus geeignet dotiertem Galliumarsenid bestehen. Es ist bekannt, daß solche Ubergänge Licht emittieren können, deren Wellenlänge etwa 9175 A betragen kann. Der Bre-

Fig. 2 und 3 vergrößerte schematische Ansichten 45 chungsindex η von PN-Übergängenin Galliumarsenid

anderer Ausführungsformen der Erfindung.

F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen optisch gepumpten Laser, der durch einen Lichtleiter gemäß der Erfindung mit einer Pumplichtquelle gekoppelt ist,

F i g. 5 eine Schnittansicht längs einer Ebene 5-5 der F i g. 4 und

beträgt 3,52.

Im Abstand von dem üchtemittierenden Körper ist ein lichtempfindlicher Körper 14 angeordnet. Der lichtempfindliche Körper 14 enthält einen PN-Übergang und kann beispielsweise aus geeignet dotiertem Indiumphosphid bestehen. Lichtempfindliche Einrichtungen mit PN-Übergängen (Fotodioden)

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sind bekannt, es kann sich dabei entweder um fotoleitende Einrichtungen, deren Widerstand sich bei Bestrahlung ändert, oder um Fotoelemente, d. h. um Einrichtungen, die bei Bestrahlung eine Spannung liefern, handeln. Da solche Einrichtungen allgemein bekannt sind, erübrigt sich eine nähere Beschreibung. Der Brechungsindex η eines Indiumphosphidkörpers beträgt beim PN-Übergang 3,37. An den als Detektor arbeitenden Körper 14 ist ein Verbraucher 16 angeschlossen.

Der Indiumphosphidkörper enthält eine P-Zone 18 und N-Zone 20 und ist so bemessen, daß er für Licht der von dem Körper 12 emittierten Wellenlänge empfindlich ist. Wenn der LichtleiterlO nicht vorhanden wäre, müßte das Licht bei der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung von dem emittierenden Körper 12, dessen Brechungsindex 3,52 beträgt, durch die Grenzfläche zwischen diesem Körper und der Umgebungsluft treten, deren Brechungsindex 1 beträgt, und dann durch die Grenzfläche zwischen der Luft und dem Körper 14, dessen Brechungsindex 3,37 ist. Unter diesen Umständen würde ein großer Prozentsatz des vom Körper 12 emittierten Lichtes durch Reflexionen an den Grenzflächen verlorengehen und den lichtempfindlichen Körper 14 nicht erreichen.

Durch den Lichtleiter 10 werden abrupte Brechungsindexänderungen vermieden. Der Lichtleiter 10 besteht aus halbleitenden III-V- oder II-VI-Verbindungen mit derart verlaufender Zusammensetzung, daß sich der Brechungsindex bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stetig von 3,52 in einem ersten Bereich auf 3,37 in einem anderen Bereich ändert. Der Lichtleiter 10 dieses speziellen Beispiels besteht aus einer verlaufenden Zusammensetzung von Galliumarsenid und Indiumphosphid. Der Bereich 22 kann beispielsweise aus 99 Teilen Galliumarsenid und 1 Teil Indiumphosphid, der Bereich 24 aus etwa 50 Teilen Galliumarsenid und 50 Teilen Indiumphosphid und der Bereich 26 aus etwa 99 Teilen Indiumphosphid und 1 Teil Galliumarsenid bestehen.

Man beachte, daß die Lichtübertragung von einem Material höheren Brechungsindex zu Materialien mit niederen Brechungsindizes stattfindet. Das Licht wird also im Lichtleiter von Materialien mit einer größeren Bandlücke zu Materialien mit einer kleineren Bandlücke geleitet. Durch diese Anordnung der Materialien hinsichtlich ihrer Bandlücken ist der Lichtleiter 10 für Licht der von der Lichtquelle 12 emittierten Wellenlängen transparent.

Der Lichtleiter 10 ist in der Zeichnung stark vergrößert dargestellt. In Wirklichkeit kann das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel sehr klein sein und eine Länge von beispielsweise 25 μπι haben.

Der lichtemittierte Körper und der lichtempfindliche Körper können in einem praktisch beliebigen, etwa 25 μπι übersteigenden Abstand angeordnet sein. Bei größeren Abständen ändert sich die Zusammensetzung des LichtleiterslO entsprechend langsamer, und der Brechungsindexgradient ist entsprechend kleiner. Man kann jedoch auch die Zusammensetzung nur in einem Bereich von etwa 25 μπι ändern und für den Rest des Lichtleiters einen homogenen Werkstoff, z.B. Indiumphosphid, verwenden.

Der eine kontinuierliche Anpassung gewährleistende Lichtleiter 10 gemäß der Erfindung kann nach irgendeinem bekannten Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Ziehen aus der Schmelze nach dem Bridgman- oder dem Czochralski-Verfahren

(siehe z.B. »McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology«, McGraw-Hill Book Co. Inc., New York, 1960, Bd. 12, S. 341), durch epitaxiales Aufwachsenlassen oder durch gleichzeitiges Aufdampfen. Der Raumgradient der Zusammensetzung des Halbleiterkörpers 10 kann so gleichmäßig gemacht werden, daß praktisch keine Lichtverluste auftreten. Mit den obenerwähnten Verfahren lassen sich Schichten mit Raumgradienten herstellen, die mit sehr guter Näherung einer monoatomaren Änderung pro Längeninkrement entsprechen.

Die Herstellung von Halbleiterverbindungen durch epitaxiales Aufwachsen ist in Arbeiten von G. R. Anteil und D. Ef f er, Bd. 106, Nr. 6, Juni 1959, S. 509 (»Preparation of Crystals of InAs, InP, GaAs and GaP by a Vapor Phase Reaction«) und Bd. 107, Nr. 3, März 1960 (»Preparation of InAs, InP, GaAs and GaP bz Chemical Methods«) des Journal of the Electro-Chemical Society beschrieben. Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann also beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man eine gereinigte Galliumarsenidscheibe in eine Kammer einbringt, in der das epitaxiale Aufwachsen durchgeführt werden kann. Die Scheibe wird in dieser Kammer mit Gallium und Arsen in einer Phosphor- und Arsenatmosphäre erhitzt. Anschließend wird die Atmosphäre in der Kammer beispielsweise durch Wasserstoff, Brom und/oder Chlorwasserstoff ersetzt. Zur Steuerung der auf der Scheibe niedergeschlagenen Phosphormenge wird der Phosphoranteil der Atmosphäre erhöht und der Arsenanteil verringert. Wenn der anfängliche Arsenanteil der Atmosphäre ganz durch Phosphor ersetzt ist, liegt das aus Galliumphosphid bestehende Endprodukt vor. Die Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre kann mit beliebiger Geschwindigkeit und so langsam wie erforderlich geändert werden, um eine gewünschte Änderung des Brechungsindex des Körpers pro Längeneinheit zu erreichen.

Der LichtleiterlO der Fig. 1 enthält Werkstoffe, wie sie auch in dem lichtemittierenden Körper 12 enthalten sind, z. B. Galliumarsenid. Außerdem werden für den Lichtleiter Materialien benutzt, wie sie auch für den lichtempfindlichen Körper 14 verwendet werden, nämlich Indiumphosphid. Dies ist nicht erforderlich, und für den Lichtleiter können auch andere III-V- oder Il-VI-Halbleiterwerkstoffe verwendet werden, die weder in der Lichtquelle noch im Detektor enthalten sind. So lassen sich beispielsweise Indiumantimonid (n = 3,75) und Galliumphosphid (n = 3,37) leicht in verschiedenen Proportionen mischen, so daß die gewünschte Anpassung zwischen dem Brechungsindex 3,52 und dem Brechungsindex 3,37 erreicht werden kann.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform sind an den Enden des Lichtleiters 10 Anschlußflächen 30 bzw. 32 dargestellt. Da die mit diesen Flächen in Kontakt stehenden Werkstoffe jeweils denselben Brechungsindex haben, tritt das Licht, praktisch ohne reflektiert zu werden, durch. In der Praxis kann man den lichtemittierenden Körper 12 und den lichtempfindlichen Körper 14 mit irgendeinem bekannten Verfahren als integralen Teil des Lichtleiters 10 herstellen, wobei man mit dem emittierenden PN-Übergang beginnen wird.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine lichtemittierende Einrichtung 34 in Form eines Galliumarsenidlasers verwendet wird.

Der Galliumarsenidlaser 34 ist ähnlich aufgebaut wie der aus Galliumarsenid bestehende lichtemittierende Körper 12 der F i g. 1 und unterscheidet sich von diesem nur darin, daß die Enden des PN-Überganges optisch poliert sind und lichtreflektierende ί Oberflächen 36, 38 bilden. Die Oberfläche 38 reflektiert nur einen Teil des auf sie auffallenden Lichtes, der andere Teil tritt aus dem optischen Resonanzhohlraum zwischen den Enden des PN-Überganglasers aus. Die Laseranordnung wird an Hand von F i g. 4 noch genauer erläutert werden. Im übrigen entspricht die in F i g. 2 dargestellte Anordnung der Fig. 1, und entsprechende Teile sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen worden.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Anordnung wird die lichtemittierende Einrichtung 34 mit ausreichender Amplitude elektrisch gepumpt, so daß eine Inversion der Besetzungsdichte und eine Laserwirkung auftreten. Elektrisch gepumpte Galliumarsenidlaser sind z.B. aus dem Buch von W. S. C Chang, »Lasers and Applications«, herausgegeben von der Engeneering Experiment Station, The Ohio State University, Columbus, 1963, S. 76 ff., bekannt, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Der Laser 34 liefert einen Strahl kohärenten Lichtes, das von dem PN-Übergang praktisch parallel zu dem Übergang zwischen der N-Schicht 13 und der P-Schicht 15 emittiert wird. Aus elektrischen Gründen kann der Lichtleiter 10 in dem direkt an den Laser 34 angrenzenden Teil aus praktisch reinem Galliumarsenid oder auch aus irgendeinem anderen Werkstoff bestehen, der für die vom Laser 34 emittierte Strahlung durchlässig ist, isoliert und denselben Brechungsindex wie der Laser hat.

Das kohärente Licht tritt durch den Lichtleiter 10 hindurch, dessen Brechungsindex sich allmählich ändert und entsprechend angepaßt ist, so daß das Licht den Lichtdetektor 14 praktisch ohne Verluste erreicht. Der Lichtdetektor kann bei dieser speziellen Ausführungsform irgendeine Einrichtung sein, deren Brechungsindex 3,37 beträgt. Die Erfindung läßt sich also zur Fortleitung gewöhnlicher Lichtstrahlen (Fig. 1) oder kohärenter Lichtstrahlen (Fig. 2) mit gleichem Vorteil verwenden.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit einem lichtemittierenden PN-Übergang 40 in einem Galliumantimonidkörper, dessen Brechungsindex 3,9 ist. Die Anordnung enthält außerdem einen Lichtdetektor 42 mit einem PN-Übergang in einem Indiumarsenidkörper, dessen Brechungsindex 3,4 beträgt. Diese Ausführungsform zeigt, daß mehr als zwei III-V- oder II-VI-Materialien kombiniert werden können, um den gewünschten räumlichen Zusammensetzungsgradienten in dem lichtleitenden Medium 44 herzustellen. Bei dieser Ausführungsform werden für den Bereich 46 Galliumantimonid und Galliumphosphid, für den Bereich 48 Indiumantimonid und GalIiumantimonid und für den Bereich 50 Galliumantimonid und Indiumarsenid verwendet. Wie bei den vorangehenden Beispielen ändert sich die Zusammensetzung der Materialien allmählich, vorzugsweise kontinuierlich oder gleichmäßig, so daß sich der Brechungsindex der Materialien allmählich zwischen den gewünschten Grenzen ändert.

Fig. 4 zeigt einen Lichtleiter 10, der es gestattet, Licht von einer Anzahl von lichtemittierenden Einrichtungen 12 zu einer lichtaufnehmenden Einrichtung 52 zu leiten, die aus einem optisch gepumpten

Laser besteht. Es kann auch nur eine einzige lichtemittierende Einrichtung 12 verwendet werden. Die lichtemittierenden Einrichtungen 12 können ähnlich ausgebildet sein wie die Einrichtung 34 der F i g. 2. Jede Einrichtung kann also einen PN-Übergang in Galliumarsenid enthalten, das zur Bildung von P- und N-Bereichen geeignet dotiert ist. Es können auch andere lichtemittierende Einrichtungen verwendet werden. Der Brechungsindex des Galliumarsenids beträgt beim PN-Übergang etwa 3,5.

Die lichtempfindliche Einrichtung 52 ist im Abstand von den lichtemittierenden Einrichtungen 12 angeordnet. Die lichtempfindliche Einrichtung 52 kann irgendeinen Lichtabsorber enthalten, ein Beispiel hierfür ist ein optisch gepumpter Laser, der ein aktives Material 17 mit zwei Energieniveaus und an dessen Enden angeordnete lichtreflektierende Bauteile 19, 21 enthält, die einen optischen Resonanzhohlraum begrenzen.

Bei dem dargestellten Beispiel besteht die Pumpquelle des Lasers aus einer Lichtquelle mit einer Anzahl von PN-Übergänge enthaltenden Kristallen 12, deren Brechungsindexra₁ etwa 3,5 beträgt und die von Reflektoren 54 (Fig. 4, 5) umgeben und/oder an der den Lichtleitern 10 abgewandten Seite 56 (F i g. 6) aufgerauht sein können.

Wenn das aktive Lasermaterial aus Calciumfluorid besteht, das mit zweiwertigem Dysprosium dotiert ist, was ein gutes, optisch zu pumpendes aktives Lasermaterial ist, hat das aktive Lasermaterial 17 etwa den Brechungsindex n_% = 1,3.

Das Verhältnis zwischen den Brechungsindizes der Quellen 12 und dem aktiven Material 17 bestimmt den Grenzwinkel, außerhalb dessen keine Strahlung von den aus Galliumarsenid bestehenden Einrichtungen 12, die den höheren Brechungsindex haben, in den Calciumfluoridlaserkörper 17, der einen niedrigeren Brechungsindex hat, eintreten kann. Für den Grenzwinkel gilt die folgende Gleichung:

Der Grenzwinkel Θ beträgt also 22°. Das Verhältnis der Brechungsindizes bestimmt außerdem den Betrag der Reflexion, die normalerweise an den Grenzflächen zwischen den Körpern 12 und 17 auftritt. Diese Lichtreflexion an den Grenzflächen wird jedoch hier durch den LichtleiterlO zwischen den lichtemittierenden Einrichtungen 12 und der lichtempfindlichen Einrichtung 17 praktisch völlig ausgeschaltet. Durch die Einschaltung des LichtleiterslO wird der Grenzwinkel zwischen den beiden Körpern nicht geändert, die Reflexionsverluste des innerhalb des Grenzwinkels einfallenden Lichtes, die sonst beim Durchsetzen der verschiedenen Grenzflächen auftreten, werden jedoch praktisch völlig vermieden.

Der Lichtleiter hat in dem Bereich, der den lichtemittierenden Einrichtungen 13 direkt benachbart ist, einen Brechungsindex, der dem der lichtemittierenden Einrichtungen 12 angepaßt ist, also im vorliegenden Fall 3,5. Außerdem ist der Brechungsindex des Lichtleiters in dem direkt an die lichtempfindliche Einrichtung 17 angrenzenden Bereich dem Brechungsindex der lichtempfindlichen Einrichtung 17 möglichst gut angepaßt, d. h., er beträgt dort bei dem angegebenen Beispiel 1,3. Der Rest des Lichtleiters 10 wird so ausgeführt, daß sich der Brechungsindex all-

Claims

mählich zwischen, den beiden angegebenen Extremwerten ändert. Der Brechungsindex des Lichtleiters 10 ändert sich also allmählich und kontinuierlich vom höheren zum niedrigen Wert, von einem Extrem zum anderen, und der Gradient kann so allmählich S und gleichförmig verlaufend wie gewünscht gemacht werden, er kann sogar bis praktisch in atomare Abmessungen stetig verlaufen. In der folgenden Tabelle sind die Brechungsindizes und ungefähren Emissionswellenlängen einer Anzahl von halbleitenden III-V-Verbindungen angegeben. Die Brechungsindizes hängen stark vom Reinheitsgrad der Probe ab und können daher sehr schwanken. MaterialBrechungsindexWellenlänge desemittierten LichtesAAIP 3,44 955AlSb 3,44 955GaP 3,375 505GaAs 3,529175GaSb 3,918 213InP 3,379 910InAs 3,437 500InSb 3,7568 800 15 «5 30 Die für die einzelnen Teile eines Lichtleiters verwendeten Werkstoffe sollen für das zu übertragende Licht möglichst transparent sein. Für emittierende PN-Übergänge gilt, daß, solange der Brechungsindex des Lichtleiters kleiner ist als der der emittierenden Anordnung, auch die Bandlücke kleiner ist und das Material dann für das emittierte Licht transparent ist. Die bekannten III-V-Halbleitermaterialien können miteinander in jedem gewünschten Verhältnis kombiniert werden, so daß ein weiter Brechungsindexbereich zur Verfügung steht. Die III-V-Verbindungen umfassen Bor, Aluminium, Gallium oder Indium und TalIium in Verbindung mit irgendeinem oder +5 mehreren der Elemente Stickstoff, Phosphor, Antimon, Arsen und Wismuth. Andere Werkstoffe mit hohem Brechungsindex (etwa 3,5) sind mit Antimon dotiertes Antimontrisulphid und Arsenselenid; als Materialien mit niedrigem Brechungsindex (etwa 1,3) können unter anderem verwendet werden Calciumfluorid, Magnesiumfluorid, Lithiumfluorid und Natrium-Aluminiumfluorid. Die obenerwähnten Materialien können entweder allein oder in irgendwelchen gewünschten Kombinationen verwendet werden. Es soll erwähnt werden, daß der Lichtleiter 10 in F i g. 4 in körperlichem Kontakt mit den gegenüberliegenden Seiten der PN-Übergänge steht. Der Lichtleiter 10 soll deshalb aus einem Material hohen elek- so irischen Widerstandes bestehen, zumindest an dem an die PN-Übergänge angrenzenden Teil, damit die Sperrschichten nicht kurzgeschlossen werden. Ähnliche Erfordernisse in elektrischer Hinsicht liegen vor, wenn an die lichtabsorbierende Einrichtung 52 eine Spannung angelegt werden soll. Die Herstellung von Werkstoffen und Schichten durch gleichzeitiges Aufdampfen von zwei oder mehr Materialien ist gut bekannt. Die Verdampfung kann im Vakuum erfolgen und wird durch die Betriebstemperatur der das zu verdampfende Material enthaltenden Schiffchen so gesteuert, daß sich die Materialien im gewünschten Verhältnis auf einer Unterlage niederschlagen. In alle Zeichnungen sind die Abmessungen der verschiedenen Teile stark vergrößert, um die Darstellung übersichtlicher zu machen. In Wirklichkeit kann der stabförmige Laserkörper 17 einen Durchmesser von etwa 6,4 mm und eine Länge von etwa 25 bis 40 mm haben. Die Dicke des Lichtleiters 10 kann etwa 25,4 μπι oder weniger betragen, und die Abmessung eines PN-Überganges kann etwa 0,5 mm betragen. In F i g. 4 sind nur auf einer Seite des aktiven Laserkörpers 17 Kristalle 12 mit PN-Übergängen dargestellt, selbstverständlich können zusätzliche Pumpquellen auch an anderen Stellen des Umfanges des Körpers 17 angeordnet werden. Man kann also einen Lichtleiter zwischen einen Kristall mit elektrisch angeregtem PN-Übergang, der eine inkohärente Strahlung liefert, und einen optisch gepumpten Laserkristall einsetzen. Der Lichtleiter kann auch zwischen bekannten elektrisch gepumpten Lasern, die kohärente Strahlung liefern, z.B. Galliumarsenid-PN-Übergängen, und einem optisch gepumpten Laserkristall verwendet werden. Im letztgenannten Fall wird der weitaus größte Teil des erzeugten Lichtes praktisch parallel zu dem PN-Übergang emittiert, so daß keine Schwierigkeiten durch Totalreflexionen auftreten. Der LichtleiterlO kann auch mit anderen Lichtemittem und anderen Arten zahlreicher Absorber, z.B. fotoempfindlicher Einrichtungen, verbunden werden. Man kann z. B. einen Lichtemitter mit einer Vielzahl von Lichtabsorbern verbinden, beispielsweise bei Verwendung in einem optisch arbeitenden Computer. In den Beispielen sind nur Festkörper-Lichtemitter und Festkörper-Lichtdetektoren dargestellt, die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und die beschriebenen Lichtkopplungseinrichtungen können auch mit anderen Typen von Lichtemittern und -quellen sowie Lichtdetektoren oder -Verbrauchern verwendet werden. Patentansprüche:

1. Lichtleiter, dadurch gekennzeichnet, daß sich seine Zusammensetzung und damit auch sein Brechungsindex vom einen Ende zum anderen ändern.

2. Lichtleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Schicht enthält, deren Zusammensetzung und damit auch Brechungsindex sich kontinuierlich von einem Schichtende zum anderen ändern.

3. Lichtleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mischbaren Halbleitermaterialien besteht.

4. Lichtleiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus III-V- und/oder II-VI-Verbindungen besteht.

5. Lichtleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung zwischen einer oder mehreren lichtemittierenden Einrichtungen und einer lichtaufnehmenden Einrichtung, die an den