DE19717545A1 - Optoelektronisches Bauelement mit räumlich einstellbarer Temperaturverteilung - Google Patents
Optoelektronisches Bauelement mit räumlich einstellbarer TemperaturverteilungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bau
element mit räumlich einstellbarer Temperaturver
teilung, das mindestens einen Lichtwellenleiter und
zumindest eine Widerstandsheizung zur Temperaturer
höhung des Lichtwellenleiters aufweist.
Es ist allgemein bekannt, daß sich die für eine
Lichtausbreitung in optoelektronischen Bauelementen
relevanten physikalischen Parameter mittels thermi
scher Energie verändern lassen. Dieser thermische
Effekt wird beispielsweise zur Wellenlängen- bezie
hungsweise Frequenzdurchstimmung in optoelektroni
schen Bauelementen ausgenutzt. Zur Zuführung ther
mischer Energie wird eine Widerstandsheizung ver
wendet, die in axialer Wellenleiterrichtung
(= Lichtausbreitungsrichtung) ein homogenes Tempe
raturfeld erzeugt, wenn von Randeffekten zunächst
einmal abgesehen wird.
Der Nachteil dieser Widerstandsheizung ist darin zu
sehen, daß eine optimale Anpassung zur Erzielung
spezieller physikalischer Bauelemente-Parameter
nicht möglich ist. Das führt dazu, daß die entspre
chende Ausbeute beziehungsweise der entsprechende
Wirkungsgrad des Bauelements nicht zufriedenstel
lend ausfällt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin,
ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, dessen
Eigenschaften sich an spezielle Anwendungsbedingungen
optimal anpassen lassen, so daß eine hohe Aus
beute beziehungsweise ein sehr guter Wirkungsgrad
erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches
Bauelement gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1
aufweist. Dadurch, daß die Widerstandsheizung der
art ausgebildet und/oder angeordnet ist, daß die im
Lichtwellenleiter hervorrufbare Temperaturerhöhung
variiert, lassen sich die physikalischen Bauele
mente-Parameter durch ein individuell gewähltes
Temperaturfeld optimieren. Mit Hilfe optimal einge
stellter Parameter sind Steigerungen im Wirkungs
grad beziehungsweise in der Ausbeute möglich.
Das erfindungsgemäße optoelektronische Bauelement
weist mindestens einen Lichtwellenleiter auf, der
ein Lichtfeld eines definierten Wellenlängenberei
ches in axialer, zum Beispiel in x-Richtung führt.
Durch die räumlich inhomogen wirkende Widerstands
heizung lassen sich physikalische Parameter, zum
Beispiel der Brechungsindex, welche für die Bauele
mentefunktion relevant sind, über deren Temperatur
abhängigkeit lokal variieren. Vorzugsweise ist das
optoelektronische Bauelement ein Laser, ein Laser
verstärker, ein Filter, ein Wellenlängenkonverter,
ein Multiplexer, ein Demultiplexer oder ein Detek
tor. Der optische Wellenleiter ist vorzugsweise aus
organischen oder anorganischen Halbleitern, Polyme
ren oder Gläsern aufgebaut. Eine besonders vorteil
hafte Ausführungsform ist in einem anorganischen
Halbleiterlaser zu sehen.
Die Widerstandsheizung besteht vorzugsweise aus
mindestens einem im xyz-Koordinatensystem räumlich
ausgedehnten, widerstandsbehafteten Körper und des
sen elektrischen Zuleitungen. Als Widerstand ist im
vorliegenden Fall der ohmsche Widerstand zu verste
hen.
Die Widerstandsheizung ist im mathematischen Sinne
einfach oder mehrfach zusammenhängend und besteht
vorzugsweise aus einer der folgenden elektrisch
leitfähigen Substanzen: reine Metalle, Metallegie
rungen, polymere oder Elektrolyte. Als besonders
vorteilhafte Ausgestaltung ist dabei ein Metallfilm
zu sehen, welcher in z-Richtung eine wesentlich ge
ringere Ausdehnung aufweist als in x- und y-Rich
tung. Die Materialzusammensetzung des Metallfilms
kann zusätzlich räumlich variieren (in diesem Fall
vorzugsweise in der x- und y-Richtung).
Die lateralen Begrenzungen (laterale Richtungen
verlaufen in der xy-Ebene) werden vorzugsweise
durch mindestens zwei gekrümmte Funktionen y1(x)
und y2(x) beschrieben, wenn die Widerstandsheizung
einfach zusammenhängend ist. Bei mehrfach zusammen
hängenden Gebieten treten entsprechend weitere Be
grenzungsfunktionen yi(x) auf. Der Metallfilm läßt
sich zusätzlich noch in z-Richtungen gekrümmt füh
ren, das heißt, er verläuft beispielsweise über
Rippen. Der Metallkörper der Widerstandsheizung ist
an mindestens zwei Stellen kontaktiert, wobei eine
an die Kontaktierung angelegte Spannung je nach Än
derung des elektrischen Widerstands im xyz-Raum
eine entsprechend variierende Stromdichte verur
sacht. Daraus resultiert eine räumlich variabel ge
staltbare ohmsche Heizleistung, so daß im optischen
Wellenleiter des Bauelements eine im xyz-Raum va
riable Temperaturverteilung realisierbar ist.
Handelt es sich bei dem optoelektronischen Bauele
ment beispielsweise um einen Halbleiterlaser, so
läßt sich mit der variablen Temperaturverteilung
eine stabilere einmodige Oszillation und eine Aus
beutesteigerung realisieren. Hierbei sollte die Wi
derstandsheizung entweder zeitlich vor der Stromin
jektion in die laseraktive Zone des Laserbauele
ments in Betrieb genommen werden. Alternativ hierzu
ist es denkbar, den Heizstrom zeitlich in einer de
finierten Weise auf den Endwert zu erhöhen, welcher
mit der zeitlichen Erhöhung des Injektionsstroms
der laseraktiven Zone korreliert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Aus
führungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers mit
zwei Widerstandsheizungen gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 11 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 13 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 14 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Halb
leiterlasers gemäß einem weiteren Ausfüh
rungsbeispiel, und
Fig. 16 eine Aufsicht eines Halbleiterlasers ge
mäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist ein Halbleiterlaser 10 in Aufsicht
dargestellt, der im vorliegenden Fall die Länge L
aufweist und dessen Wellenleiter in axialer Rich
tung (x-Richtung) verläuft. Der grundsätzliche Auf
bau eines Halbleiterlasers ist bekannt, weshalb auf
eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird. In
der Figur ist ein Streifen 1 zu erkennen, der die
Kontaktierungsschicht auf der Substrat-abgewandten
Seite des pn-Übergangs des Halbleiterlasers dar
stellt. Der in der Figur nicht dargestellte Wellen
leiter verläuft unter der Kontaktierungsschicht 1.
In der xy-Ebene, die der Zeichenebene entspricht,
ist auf beiden Seiten des Streifens 1 jeweils ein
filmartiges Metall-Heizelement 2 beziehungsweise 3
vorgesehen. Diese länglichen, vorzugsweise als Me
tallfilm ausgebildeten, Heizelemente 2, 3 erstrec
ken sich wie der Streifen 1 in x-Richtung über die
Länge L. Beide Heizelemente 2, 3 sind in y-Richtung
durch Ränder R1, R2, R3 und R4 begrenzt, die in der
xy-Ebene gekrümmt verlaufen. Deutlich zu erkennen
ist, daß die Breite Bij eines Heizelements 2 bezie
hungsweise 3 für unterschiedliche x-Werte, vari
iert.
An jedem Längsende eines Heizelements 2, 3 ist ein
Kontaktierungsfeld 4, 5, 6 beziehungsweise 7 ange
ordnet, das mit dem Heizelement 2 beziehungsweise 3
elektrisch verbunden ist. Die Kontaktierungsfelder
sind vorzugsweise als dicke (ca. 700 nm) Gold
schicht ausgebildet, so daß sie einen möglichst ge
ringen elektrischen Widerstand besitzen. Die Kon
taktierungsfelder 4 bis 7 dienen dazu, an die Heiz
elemente eine Heizspannung U2 beziehungsweise U3
anzulegen. Die Zuführung der Spannung an die Kon
taktierungsfelder erfolgt dabei mittels Kontak
tierungsdrähten, die in der Fig. 1 jedoch nicht
dargestellt sind.
Wie bereits erwähnt, verlaufen die Ränder R1, R2,
R3 und R4 der beiden Heizelemente 2, 3 gekrümmt.
Konkret läßt sich der Verlauf eines Randes in der
xy-Ebene als Funktion y(x) mit 0≦x≦L beschreiben.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschreibt die
Begrenzungsfunktion y2(x) für 0≦x≦L den Rand des
Heizelements 2 bei kleinen y-Werten und die Begren
zungsfunktion y1(x) für d≦x≦(L-d) den Rand bei
großen y-Werten. Den Verlauf des Randes des anderen
Heizelements 3 beschreibt die Begrenzungsfunktion
y3(x) für 0≦x≦L bei großen y-Werten und die Begren
zungsfunktion y4(x) für d≦x≦(L-d) bei kleinen
y-Werten.
In x-Richtung schließen die Heizelemente mit den
als vertikale Striche dargestellten Bauelementefa
cetten ab.
Wird nun eine Heizspannung U2 beziehungsweise U3 an
die Kontaktierungsfelder 4 bis 7 und somit an die
Heizelemente 2, 3 angelegt, fließt ein Strom, wobei
die Stromdichte abhängig vom Widerstand des Heiz
elements ist. Dadurch, daß die Breite B12(x) oder
B34(x), das heißt, die Differenz y1(x)-y2(x) oder
y3(x)-y4(x) für verschiedene x-Werte variiert,
erwärmt sich das Heizelement in der xy-Ebene
unterschiedlich. Durch die Wahl der Begrenzungs
funktionen y1(x) und y2(x) läßt sich die Tem
peraturverteilung im Heizelement 2 sowie in dessen
Umgebung lokal variieren. Durch die Variation der
Differenz y1(x)-y2(x) für verschiedene x-Werte
als auch durch die Variation des Abstandes, zum
Beispiel der geometrischen Mitte (y1(x) + y2(x))/2
des Heizelements 2 vom Wellenleiter wird die Tem
peratur des Wellenleiters lokal variiert.
Im vorliegenden Beispiel ist ferner der Einfluß des
weiteren Heizelements 3 zu berücksichtigen. Da
durch, daß auch bei diesem die Differenz y3(x)-y4(x)
in x-Richtung variiert, heizt sich das Heiz
element 3 in der xy-Ebene ebenfalls unterschiedlich
auf. Durch die Wahl der Begrenzungsfunktionen y3(x)
und y4(x) und die Materialwahl des Heizelements
wird die Temperaturverteilung im Heizelement 3 so
wie in dessen Umgebung lokal variiert. Durch die
Variation der Differenz y3(x)-y4(x) in x-Richtung
als auch die Variation des Abstandes, zum Beispiel
der geometrischen Mitte (y3(x) + y4(x))/2 des Heiz
elements 3 vom Wellenleiter, trägt das Heizelement
3 zu einer lokalen Variation der Temperatur des
Wellenleiters bei. Das sich ergebende räumliche
Temperaturfeld im Wellenleiter läßt sich auf der
Basis der Strom- und Wärmeleitung berechnen, wobei
folgende Größen eingehen: Die Begrenzungsfunktionen
y1(x) bis y4(x), die materialabhängigen spezifi
schen elektrischen Widerstände, die materialabhän
gigen Wärmeleitwerte sowie die geometrische Struk
tur des Bauelements und dessen Wärmesenke.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel ei
nes Halbleiterlasers 10 dargestellt, der sich ge
genüber dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch aus
zeichnet, daß lediglich ein Heizelement 2 vorgese
hen ist. Darüber hinaus ist der durch die Funktion
y2(x) definierte untere Rand des Heizelements nicht
gekrümmt. Dadurch, daß das Heizelement 2 im mittle
ren Bereich des Wellenleiters eine geringere Breite
B aufweist als in äußeren Bereichen, werden in der
Mitte höhere lokale Temperaturen erzielt. Voraus
setzung dafür ist allerdings, daß die Schichtdicke
des Heizelements in z-Richtung homogen ist und daß
der spezifische elektrische Widerstand sowie die
angenommene Wärmeableitung homogen sind.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigten beiden Ausfüh
rungsbeispiele zeigen jeweils einen Halbleiterlaser
10, der jeweils ein Heizelement 3 aufweist. In bei
den Ausführungsformen ist jeweils ein Rand des
Heizelements 3 gekrümmt (y3(x) in Fig. 3; y4(x) in
Fig. 4), während der andere Rand nicht gekrümmt
ausgebildet ist. Auch in diesen Ausführungsbeispielen
variiert die Breite B34(x), das heißt die Dif
ferenz y3(x)-y4(x) in x-Richtung, so daß sich
eine unterschiedliche Temperaturverteilung erzielen
läßt.
In Fig. 5 ist ein Halbleiterlaser 10 gezeigt, der
ebenfalls über ein Heizelement 2 verfügt. Im Gegen
satz zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen ist
die Breite B12(x), das heißt, die Differenz y1(x)-y2(x)
in x-Richtung konstant. Zur Erzielung einer
variierenden Temperaturverteilung in x-Richtung,
das heißt in Erstreckungsrichtung des Wellenlei
ters, wird der Abstand des Heizelements 2 zu dem
Kontaktierungsstreifen 1 und damit dem darunter
liegenden Wellenleiter variiert. Da der Abstand
zwischen Heizelement 2 und Kontaktierungsstreifen 1
im mittleren Bereich am kleinsten ist, wird auch in
diesem Bereich die höchste Temperatur im Wellenlei
ter erzielt.
Das in Fig. 6 gezeigte Ausführungsbeispiel ent
spricht im wesentlichen dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel, wobei jedoch nicht das Heiz
element 2 gekrümmt ausgebildet ist, sondern statt dessen
der Kontaktierungsstreifen 1 und damit der
Wellenleiter. Auch hier ist der Abstand zwischen
Kontaktierungsstreifen 1 und Heizelement 2 in
x-Richtung unterschiedlich, so daß sich folglich
unterschiedliche Temperaturen in x-Richtung im Wel
lenleiter realisieren lassen.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform dargestellt,
bei der der Widerstand des Heizelements 2 in
x-Richtung variiert, obgleich dessen Breite B12(x),
das heißt die Differenz y1(x)-y2(x), konstant
ist. Diese lokale Widerstands-Variation ist gra
phisch durch die Variation der Dichte der vertika
len Schraffierung angedeutet. Die Widerstands-Va
riation des Heizelements 2 läßt sich beispielsweise
durch eine Variation der Schichtdicke, der Legie
rungskomposition oder durch eine Kombination von
Schichten verschiedener Metalle realisieren. Nimmt
man an, daß der Widerstand im mittleren Bereich ge
genüber den Randbereichen sehr groß ist, wird auch
dort die größte Temperatur erzielt.
Auch in dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbei
spiel variiert der Widerstand des Heizelements 2 in
x-Richtung, obwohl die Breite des Streifens kon
stant ist. Das Heizelement stellt in diesem Fall
ein im mathematischen Sinne mehrfach zusammenhän
gendes Gebiet dar, das sich aufgrund von Aussparun
gen 8 ergibt. Form, Größe und Verteilung dieser
Aussparungen im Heizelement 2 lassen sich variie
ren, so daß dadurch auch die Temperaturverteilung
variabel einstellbar ist.
In Fig. 9 ist eine Ausführungsform dargestellt,
bei der der optische Wellenleiter des Halbleiterla
sers 10 über die gesamte Resonatorlänge L verlauft,
nicht jedoch die Kontaktierungsschicht 1. Das Heiz
element 2 weist in y-Richtung eine größere Ausdeh
nung auf als in den vorhergehenden Beispielen. Die
Heizspannung U2 wird zwischen den Kontaktierungs
feldern 4 und 7 angelegt, während die Heizspannung
U3 an den Kontaktierungsfeldern 5 und 6 anzulegen
ist, wobei auch das Heizelement 3 in y-Richtung
eine größere Ausdehnung aufweist.
In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform ge
zeigt, bei der das Heizelement auf beiden Seiten
des Kontaktierungsstreifens 1 verläuft. Das mit dem
Kontaktierungsfeld 4 elektrisch verbundene Heizele
ment 2 verläuft in x-Richtung gesehen bis etwa zur
Mitte des Halbleiterlasers 10, während sich das mit
dem Kontaktierungsfeld 6 verbundene Heizelement 3
von der Mitte bis zum rechten Ende erstreckt. Zur
elektrischen Verbindung beider Heizelemente 2 ist
ein Metalldraht 9 vorgesehen, der die beiden sich
gegenüberliegenden Enden miteinander verbindet. Der
Metalldraht selbst überspannt in Form einer durch
die Luft verlaufende Brücke den Kontaktierungs
streifen 1. Deutlich zu erkennen ist in Fig. 10,
daß die Breite B12(x) des Heizelements 2 in x-Rich
tung von links nach rechts abnimmt, während die
Breite B34(x) des Heizelements 3 von links nach
rechts zunimmt.
In dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Heizelement 3 in einem mittleren Bereich
unterbrochen. Zur Ausbildung eines Stromflusses
zwischen den beiden mit jeweils einem Kontaktie
rungsfeld 6, 7 verbundenen Heizelementabschnitten
3', 3'' zu erzielen, ist auf der gegenüberliegenden
Seite des Kontaktierungsstreifens 1 ein Heizele
mentabschnitt 2' vorgesehen, der mit Hilfe von Me
talldrähten 9.1, 9.2 mit den beiden Heizelementab
schnitten 3', 3'' verbunden ist. Die beiden Metall
drähte 9 verbinden also die drei Teile 2', 3', 3'
der Widerstandsheizung zu einem im mathematischen
Sinne zusammenhängenden Gebiet. Die Figur läßt noch
erkennen, daß die Breite B34(x) der beiden Heizele
mentabschnitte 3', 3'' konstant ist, während die
Breite B12(x) des Heizelementabschnitts 2' vari
iert.
Zusätzlich ist in Fig. 11 eine Metallfläche 11
dargestellt, die elektrisch mit dem Kontaktierungs
streifen 1 verbunden ist und als Kontaktierungsfeld
für den Kontaktierungsstreifen 1 dient.
In dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel
resultiert die lokale Variation des elektrischen
Widerstands aus mehreren lokalen Potentialausglei
chen, beispielsweise Potentialangleichungen, indem
mehrere Metalldrähte 12 an verschiedenen Stellen
leitend mit dem Heizelement 2 verbunden sind.
In Fig. 13 ist eine Aufsicht eines Ausführungsbei
spiels mit nichtplanarer Oberfläche dargestellt.
Hierbei kreuzt das gekrümmte Heizelement 2 den Kon
taktierungsstreifen 1, wobei eine leitende Verbin
dung zwischen dem Heizelement 2 und dem Kontaktie
rungsstreifen 1 durch eine elektrisch isolierende
Schicht 13 verhindert wird. Die Heizspannung wird
zwischen den Kontaktierungsfeldern 4 und 6 ange
legt.
In Fig. 14 ist eine Abwandlung des in Fig. 13 ge
zeigten Ausführungsbeispiels zu sehen. Neben einem
gekrümmten Verlauf des Heizelements 2 ist auch der
Kontaktierungsstreifen 1 gekrümmt ausgebildet, so
daß sich Heizelement und Kontaktierungsstreifen
zweimal überkreuzen. Eine leitende Verbindung zwi
schen dem Heizelement 2 und dem Kontaktierungs
streifen 1 wird auch in diesem Fall durch eine
elektrisch isolierende Schicht 13 unterbunden. Die
Heizspannung selbst wird zwischen den Kontaktie
rungsfeldern 4 und 5 angelegt.
Das in Fig. 15 dargestellte Ausführungsbeispiel
zeigt eine Anordnung, welche mit den Fig. 13 und
14 einige Gemeinsamkeiten aufweist. Der optische
Wellenleiter als auch der Kontaktierungsstreifen 1
verlaufen ungekrümmt in x-Richtung. Die Stromzufuhr
des Kontaktierungsstreifens 1 erfolgt über die Me
tallfläche 11. Das Heizelement 2 verläuft im drei
dimensionalen Raum gekrümmt. Die Heizspannung wird
zwischen den Kontaktierungsfeldern 4 und 6 ange
legt. Eine leitende Verbindung zwischen dem Heiz
element 2 und dem Kontaktierungsstreifen 1 wird
durch eine elektrisch isolierende Schicht 13 ver
hindert. Schematisch ist ferner das in axialer
Richtung austretende Laserlicht 14 angedeutet.
Das in Fig. 16 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt
eine Variante des in Fig. 8 gezeigten Ausführungs
beispiels dar, wobei das Heizelement 2 aus zwei
verschiedenen Metallsorten mit unterschiedlichem
spezifischen Widerstand besteht und das Metall 16
die Aussparungen im Metall 15 ausfüllt. Denkbar ist
auch, daß das Material 16 keine Aussparungen be
sitzt, sondern eine homogene Schicht bildet. Die
Metallfelder 15 sind dann in z-Richtung auf oder
unter dieser Schicht angebracht. Die Form und die
Verteilung dieser Metallfelder 15 läßt sich nun
dazu benutzen, die Heizstromdichte räumlich zu va
riieren. Dadurch kann ebenfalls eine räumliche Va
riation der Temperatur erzielt werden. Selbstver
ständlich sind auch andere Ausbildungen eines Heiz
elements 2 und dessen Anordnung relativ zum Kontak
tierungsstreifen 1 denkbar, um eine gewünschte Tem
peraturverteilung im Lichtwellenleiter zu erzielen.
Claims (23)
1. Optoelektronisches Bauelement mit räumlich ein
stellbarer Temperaturverteilung, das mindestens
einen Lichtwellenleiter und zumindest eine Wider
standsheizung zur Temperaturerhöhung des Lichtwel
lenleiters aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Widerstandsheizung derart ausgebildet und/oder
angeordnet ist, daß die im Lichtwellenleiter her
vorrufbare Temperaturerhöhung räumlich gezielt va
riiert ist.
2. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Form zumindest ei
ner der Widerstandsheizungen (2, 3) räumlich vari
iert.
3. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische
Widerstand der Widerstandsheizung (2, 3) räumlich
variiert.
4. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2, 3) zumindest eine
Aussparung (8) aufweist, so daß die Widerstandshei
zung (2, 3) ein im mathematischen Sinne räumlich
mehrfach zusammenhängendes Gebiet darstellt.
5. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsheizung
(2) ein im mathematischen Sinne räumlich mehrfach
zusammenhängendes Gebiet darstellt, wobei die räum
liche Anordnung und/oder die geometrische Form der
Aussparung (8) variiert und dadurch eine räumliche
Temperaturvariation im Lichtwellenleiter hervor
ruft.
6. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der geometrischen Projektion der Wider
standsheizung (2, 3) in die xy-Ebene die lokale Be
grenzung in dieser Ebene durch die Begrenzungsfunk
tion y1(x) und y2(x) definierbar ist.
7. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der bei
den Funktionen y1(x) und y2(x) gekrümmt verläuft.
8. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 6
oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß y1(x) und y2(x)
beliebige mathematische Funktionen sind.
9. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Projektion der Widerstandsheizung (2, 3)
in die x'y'-Ebene die lokale Begrenzung in der
x'y'-Ebene durch die Begrenzungsfunktionen y'1(x')
und y'2(x') definierbar ist, wobei die x'y'-Ebene
von der xy-Ebene verschieden ist.
10. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der bei
den Begrenzungsfunktionen y'1(x') und y'2(x) ge
krümmt verlaufen.
11. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 9
oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Funktionen y'1(x') und y'2(x') beliebige mathemati
sche Funktionen sind.
12. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2, 3) an mindestens zwei
Stellen elektrisch kontaktiert ist.
13. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2, 3) aus verschiedenen
Einzelkörpern aufgebaut ist, welche aus verschie
denen Metallen und/oder Metallegierungen bestehen
und elektrisch miteinander verbunden sind.
14. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Widerstandsheizung (2, 3) aus einer Metallegierung,
einem Metall oder einem elektrisch leitfähigen Po
lymer besteht.
15. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2, 3) eine widerstands
behaftete Substanz aufweist, die ein Elektrolyt
oder eine Kombination von Metallegierungen, reinen
Metallen, Polymeren und Elektrolyten ist.
16. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß es ein Halbleiterlaser, ein Halbleiterlaserver
stärker, ein Filter oder ein Wellenlängenkonverter
ist.
17. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die an der Widerstandsheizung (2) anliegende
Heizspannung (U) zeitlich variiert.
18. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2) einen im mathemati
schen Sinne zusammenhängenden Körper darstellt, wo
bei mindestens ein Abschnitt durch eine elektrisch
leitfähige durch die Luft verlaufende Brücke (9)
gebildet wird.
19. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2) einen im mathemati
schen Sinne mehrfach zusammenhängenden Körper dar
stellt, wobei mindestens eine elektrisch leitfähige
Drahtbrücke (12) vorgesehen ist, durch welche elek
trische Potentialangleichungen realisiert sind.
20. Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsheizung
(2) aus zwei verschiedenen Materialien mit unter
schiedlichem spezifischen Widerstand aufgebaut ist,
wobei das erste Material die Aussparung (8) im
zweiten Material ausfüllt.
21. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandsheizung (2) aus zwei verschie
denen Materialien mit unterschiedlichem spezifi
schen Widerstand ausgebildet ist, wobei das erste
Material eine homogene Schicht ausbildet und das
zweite Material in lokal begrenzten Feldern unter
oder auf der Schicht liegt und leitend mit dieser
verbunden ist.
22. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsfunktion y1(x) und y2(x)
und/oder die Begrenzungsfunktion y'1(x1) und
y'2(x') abschnittsweise definierte Funktionen dar
stellen.
23. Optoelektronisches Bauelement nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Widerstandsheizungen (2, 3) aus
gebildet sind.
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