DE2252144A1 - Optische koppelanordnung zwischen glasfaser und halbleiter-laser - Google Patents
Optische koppelanordnung zwischen glasfaser und halbleiter-laserInfo
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Description
Patentanwalt
Dipl. Phys. Leo T h u 1
Dipl. Phys. Leo T h u 1
7000 Stuttgart-Feuerbach
Postfach 135
Postfach 135
G.H.B. Thompson 14
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York
Optische Koppelanordnung zwischen Glasfaser und Halbleiter-Laser
Die Priorität der Anmeldung Nr. 50081/71 vom 28.10.1971 in
Großbritannien wird beansprucht.
Die Erfindung betrifft eine optische Koppelanordnung, bei der ein Halbleiter-Laser an eine Glasfaser angekoppelt ist. Sie zeichnet
sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß ein Abschnitt der Glasfaser einen Teil eines Laser-Resonanzraumes bildet.
Die Erfindung und deren Einzelheiten sowie bevorzugte Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der in der Zeichnung darge- ·
stellten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Koppelanordnung bei Verwendung eines Fabry-Perot-Mode-Injektionslasers.
16.10.72 Dr.St./kn ■ - 2 -
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G.H.B. Thompson 14
Fig. 2a und 2b zeigen eine Seitenansicht und einen Längsschnitt (geschnitten in der Ebene des pn-überganges)
einer Koppelanordnung bei Verwendung eines Ringmode-Injektions-Lasers und
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt (geschnitten in der Ebene des pn-überganges) einer anderen Koppelanordnung
ebenfalls mit einem Ringmode-Injektions-Laser.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist ein Doppelheterostruktur-GaAs-GaAlAs-Injektions-Laser
des Fabry-Perot-Typs dargestellt. In dieser Figur ist der Laser mit 1 bezeichnet und
der pn-übergang mit 2. Die Querschnittsfläche zur Anregung des pn-übergangs ist durch die Wirkung eines Streifenkontaktes 3
auf einen schmalen Streifen begrenzt. Die Glasfaser am Ausgang ist insgesamt mit 4 bezeichnet und ihr Kern mit 5. Ein Teil 6
dieser Glasfaser ist durch Einfügung einer teilweise reflektierenden Fläche 7 zwischen diesen Teil und den Rest der Faser
sowie einer stark reflektierenden Fläche 8 an seinem anderen Ende als ein Resonator ausgebildet. Die teilweise . reflektierende
Fläche 7 besteht aus einem vielschichtigen dielektrischen Reflektor, während die reflektierende Fläche 8 zweckmäßig aus
Metall besteht. Dieser metallische Reflektor ist mit einer schmalen Schlitzöffnung 9 versehen, welche mit dem Laserstrahlausgang
des Lasers 1 übereinstimmt und in Größe und Form diesem entspricht. In dieser öffnung 9 befindet sich eine dielektrische
Antiref lex.-donsschicht.
Die "freie" Strahlung, d.h. diejenige von dieser Öffnung abgestrahlte
Strahlung, die nicht von der Glasfaser geleitet wird, ist geringer als die, welche entstehen würde, wenn die Glasfaser
mit ihrem Kopfende direkt an den Laser ohne Verwendung des Resonatorabschnitts 6 stoßen würde. Anders ausgedrückt
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G.H.3. Thompson 14
verbessert die Verwendung des Resonatorabschnitts 6 den Einkoppe!wirkungsgrad
in die Glasfaser. Das kommt daher, daß der Resonator "freie" Strahlung in Gegenphase zu derjenigen des
Lasers produziert und diese teilweise auslöscht. Das Verhalten kann im Prinzip dadurch erklärt werden, daß die Störung der
Totalreflexion dieser Oberfläche, die durch ein Loch in einer
reflektierenden Oberfläche entsteht, die gleiche Richtungscharakteristik hat wie die durch das Loch übertragene Strahlung,
wenn die Welle von der entgegengesetzten Seite einfällt. Das erlaubt es, die folgenden Abzüge bei den Kopplungs- und Reflexionskoeffizienten
an der Grenzfläche zu machen.
Unter der Annahme, daß das Verhältnis der Amplitude freier Strahlung zu der der geführten Welle oL ist, und wenn weiterhin
der Ankoppelkoeffizient an die Leitung t ist, dann ist der Koppelkoeffizient
der freien Strahlung öCt. Wenn schließlich entsprechend
dem oben angegebenen Prinzip der Reflexionskoeffizient
einer geführten Welle, die von rückwärts an die Laserankopplung gelangt, - 1 + y3 ist (der Reflexionskoeffizient der metallisierten
Oberfläche ohne einen Koppelschlitz würde - 1 sein),
dann ist der Koppelkoeffizient der· freien Strahlung CKp . Um
den relativen Beitrag zu der freien Strahlung aus der Welle im Laser und der zurückkehrenden Welle im Resonator zu finden, ist
es nötig, ihre relativen Größen zu erhalten. Im speziellen Fall einer total reflektierenden Oberfläche am Ausgang des Resonators
entsteht nur am Eingang ein Einergieverlust, und der Beitrag,
der vom Laser benötigt wird, um den Resonator am Schwingen zu erhalten, ist gleich' dem verlorengegangenen Teil β der
Totalreflexion. Daher ist das Verhältnis der Amplitude der Welle im Resonator zu der fortschreitenden Laserwelle t/A . Der Laser
und der Resonator liefern gleiche Amplituden freier Strahlung. Da die zurückkehrende Welle im Resonator in Gegenphase zu der
des Lasers ist, die beide auch die Beiträge zur freien Strahlung
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G.H.B. Thompson 14
darstellen, heben sie sich auf. In der Praxis, wo der Resonator eine endliche Ausgangskopplung hat, wird sein Wert Q vom
nichtbelasteten Wert Q„ auf den belasteten Wert Q_ reduziert.
Der Energiewert, der in den Ausgang gestrahlt wird, ist proportional (1 - Q-ZQn) und der Wert, der in den Raum hinausgestrahlt
l/o 2
wird, proportional (1 - (QT/Q_) ' z) . Das letztere stellt das Quadrat der Differenz zweier Amplituden dar. Das Verhältnis von abgestrahlter zu geleiteter Leistung wird daher durch den Resonator um den Faktor
wird, proportional (1 - (QT/Q_) ' z) . Das letztere stellt das Quadrat der Differenz zweier Amplituden dar. Das Verhältnis von abgestrahlter zu geleiteter Leistung wird daher durch den Resonator um den Faktor
1/ 1/
(l - (Q1ZQ0) /2) / (1 + <QL/Q0) /2)
reduziert.
Anordnungen, welche die Ausgangsstrahlen des Lasers wirkungsvoll verarbeiten sollen, müssen auf den Resonator abgestimmt sein.
Dazu sind verschiedene Anforderungen zu erfüllen. Zunächst muß eine Laser-Resonanz innerhalb der Bandbreite des Resonators vorhanden
sein oder umgekehrt. Um eine spezielle Abstimmung zu vermeiden, sollte daher die optische Länge des Resonators,entweder
einem kleinen Bruchteil der des Lasers oder einem beträchtlichen Vielfachen davon entsprechen. Ferner sollte ein Zieheffekt bestehen,
der solche Laser-Moden, die auf.den Resonator abgestimmt sind, bevorzugt. Dies kann durch Verwendung eines Antireflexions
belages an der dem Resonator benachbarten Laser-Ausgangsfläche erreicht werden. Dadurch werden Reflexionen außerhalb der Resonanzbedingungen
verhindert. Die Rückkopplung, die zum Betrieb des Lasers nötig ist, entsteht dann nur bei Resonanz. Drittens
ist für den Fall, daß der Resonator eine kürzere optische Länge als der Laser hat, eine Methode nötig, um die Laser-Verstärkung
(laser gain) auf eine der Resonanzen des Resonators abzustimmen. Dies kann durch Einstellen der Temperatur erreicht werden, wobei
im ungünstigsten Falle eine Änderung von 20°C nötig ist. Bei Verwendung eines Resonators mit einer längeren optischen Länge
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als der Laser entsteht das vorstehend genannte Problem nicht, da die Resonanzen einen geringeren Abstand haben. Andererseits
hat er einen höheren Gütefaktor Q und daher eine schmalere Bandbreite.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht nur auf Koppelanordnungen beschränkt, bei denen Laser verwendet werden, die in Fabry-Perot-Moden
schwingen. Fig. 2a und 2b zeigen alternative Ausführungsbeispiele, bei denen ein Ringmode-Laser verwendet wird.
Die dortige Kopplungsanordnung hat viele Gemeinsamkeiten mit der Kopplungsanordnung, wie sie in der Patentanmeldung
P 22 33 296.3 beschrieben ist und auf die Bezug genommen wird.
In Fig. 2a und 2b ist ein Doppelheterostruktur-Galliumarsenid-Galliumaluminiumarsenid-Laserplättchen
21 dargestellt. Das Plättchen hat zwei Paare von abgespaltenen Kanten, die einen
rechtwinkligen pn-übergang 22 bilden. Die Erregung von Fabry-Perot-Moden zwischen entgegengesetzten Paaren abgespaltener
Kanten wird mit Hilfe eines speziell geformten Kontaktes 23 vermieden, welcher den Strom durch den pn-übergang auf die gestrichelten
Zonen 20 in Fig. 2b begrenzt. Die verbleibenden'Teile des pn-Übergangs sind "passiv" und absorbieren daher optisch.
Der Kontakt 23 kann aus vier Streifenkontakten zusammengesetzt sein, die entlang den vier Seiten eines Parallelogramms 23a
verlaufen, dessen Ecken die Kanten des Plättchens berühren und dessen Seiten parallel zu den Diagonalen des Plättchens verlaufen.
Es ist zu beachten, daß benachbarte Kanten des Parallelogramms die gleiche Neigung zu den Kanten des Laser-Plättchens
haben, die sie berühren. Dadurch erlaubt die "aktive" Zone des pn-überganges, nämlich die Zone, auf welche der Stromfluß begrenzt
ist, die Bildung eines Ringmode-Lasers, bei welchem eine totale innere Reflexion an jeder der vier abgespaltenen
Kanten entsteht.
- 6 309818/1053
"· 3252144
G.K.B. Thompson 14 °
Eine Glasfaser 24 ist mit ihrem Kern 25 und ihrer Achse entlang
einer der abgespaltenen Kanten in Übereinstimmung mit dem pn-übergang angebracht. Das Seitenverhältnis des Lasers, äas
das Verhältnis von Länge und Breite des rechtwinklig ausgebildeten
pn-üfoerganges angibt, ist so gewählt, daß das umlaufende Licht an der der Glasfaser benachbarten Kante so einfällt, daQ
es gerade den richtigen Winkel zum Eintritt in den Kern 25 der Glasfaser hat. Ein Teil 26 der Glasfaser ist als Resonator ausgebildet,
indem eine teilweise reflektierende Fläche 27 zwischen diesen Teil und die übrige Faser eingesetzt ist und indem eine
stark reflektierende Fläche 28 am anderen Ende des Teiles angebracht
ist. Die teilweise reflektierende Fläche 27 besteht aus einem mehrschichtigen dielektrischen Reflektor, während die
reflektierende Fläche 28 aus einem passenden Metall besteht.' Wegen der optischen Kopplung zwischen dem Teil 26 der Glasfaser
* und dem Laser-Plättchen 21 bildet der Abschnitt 26 einen Teil eines Laser-Resonanzraums. Bei diesem Resonanzraum wird das
Licht, das im Uhrzeigersinne im Laser-Plättchen umläuft, in die Glasfaser eingekoppelt, wird an der teilweise reflektierenden
Fläche 27 reflektiert und kehrt zum Laser-Plättchen zurück, wo es in das Halbleitermaterial wieder eingekoppelt wird, dort im
Gegenuhrzeigersinne umläuft, bevor es wieder in die Glasfaser zurückgelangt. Diesmal wird das Licht an der reflektierenden
Fläche 28 reflektiert und gelangt wieder in das Laser-Plättchen, womit ein vollständiger Umlauf stattgefunden hat.
Um die optische Kopplung möglichst optimal auszugestalten, ist eine den Brechungsindex anpassende Interferenzschicht 29 zwischen
den Faserkern 25 und das Laser-Plättchen in der Nähe der aktiven Zone des pn-überganges eingefügt. Anstelle einer Viertelwellenlängenschicht
wird eine Dreiviertelwellenlängenschicht bevorzugt, da diese einen größeren Abstand zwischen c:,e:a Faserkern und dar ,
passiven Zone des pn-überganges bewirkt. Wenn nämlich der Kern zu nahe liegt, wird der Wirkungsgrad verschlechtert, weil eine
— "7 —
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G.H.B. Thompson 14 T
nicht unerhebliche Kopplung an Leistung von der Faser in diese
passive Zonen stattfindet, wo die Leistung absorbiert wird.
Mit dieser Koppelanordnung bewirkt die Resonanz eines kurzen
Abschnitts der Ausgangsfaser eine Re-duktion der Strahlungsverluste
am Koppelpunkt zwischen einem Ringlaser und einer Faser auf die gleiche Weise wie beim Koppelpunkt mit einem Fabry-Perot-Laser.
Das Ausschalten der freien Strahlung geschieht im Prinzip in ähnlicher Weise wie beim Fabry-Perot-Laser, ist jedoch
im Detail etwas komplizierter, da sowohl im Uhrzeigersinne als auch im Gegenuhrzeigersinne umlaufende Moden im Laser-Plättchen
berücksichtigt werden müssen. Wenn am Ausgang keine Reflexion
0 entsteht, läuft der Gegenuhrzeigersinn-Mode im Laser leer mit
einer Intensität nicht wesentlich über dem Rauschpegel. Die Rückkopplung mit den hochreflektierenden Spiegeln 27 und 28 bringt
ihn jedoch auf eine Intensität von nahezu der des Uhrzeigersinn-Modes.
Das führt ihn an das Ende der Faser mit dem metallischen Reflektor, Die Reflexion dieser Welle tritt in Wechselwirkung
mit der Koppelzone und reduziert die freie Strahlung vom Uhrzeigersinn-Mode. Umgekehrt reduziert die Reflexion der austretenden Welle die freie Strahlung des Gegenuhrzeigersinn-Modes.
Es kann gezeigt werden, daß bei Führung von zwei Moden in einem Faserresonator infolge deren Wechselwirkung für einen gegebenen
Grad an Strahlungsunterdrückung der Reflexionskoeffizient, den
der Spiegel mit dem vielschichtigen Dielektrikum haben muß, unterhalb von dem liegt, den ein Fabry-Perot-Laser haben muß
und der annähernd dem Quadrat des letzteren Wertes entspricht.
Eine andere Möglichkeit zum Einfügen eines Teils der Ausgangsglasfaser
in den Resonanzraum eines Ringmode-Lasers ist in der in Fig. 3 dargestellten Koppelanordnung angegeben. Das Prinzip
dieser Anordnung besteht .darin, daß das Licht vom Halbleitermaterial
in die Faser an einer anderen Stelle eingekoppelt wird
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G.H.B. Thompson
als das Licht, das ins Halbleitermaterial zurückgekoppelt wird. In dieser Figur sind ein Doppelheterostruktur-Galliuraarsenid-Galliumaluminiumarsenid-Halbleiterplättchen
31 und eine Ausgangsfaserleitung 34 mit ihrem Kern 35 dargestellt. Die Seiten des
Plättchens sind in der gleichen Art abgespalten wie die des Plättchens, das im Zusammenhang mit der Anordnung gemäß Fig. 2a
und 2b beschrieben ist. Der Stromfluß durch den pn-übergang des Plättchens 31 ist nicht gleichmäßig, sondern mittels eines
speziell geformten (nicht gezeigten) Kontaktes an der gestrichelten Zone 30 begrenzt. Die Zone 30 hat eine abgeschnittene
Form der entsprechenden Zone 20 der Anordnung nach Fig. 2.
Licht, das in der Ebene des pn-übergangs im Gegenuhrzeigersinne
umläuft, wird an drei der abgespaltenen Seiten des Plättchens reflektiert, bevor es den richtigen Winkel zum Eintritt in die
Faser nahe ihrem rechten Ende hat. Hier befindet sich eine den Brechungsindex anpassende Interferenzschicht 36 zwischen dem
Plättchen 31 und dem Faserkern 35 zur Optimierung der Ankopplung. Das eingetretene Licht läuft eine kurze Strecke entlang der
Faser, bevor es in die Nähe einer zweiten den Brechungsindex anpassenden Interferenzschicht 37 gelangt. Diese Schicht 37 bewirkt
eine viel geringere optische Kopplung, so daß nur ein kleiner Bruchteil an Leistung entzogen wird, der gerade groß
genug ist, um eine genügende Rückkopplung zur Aufrechterhaltung des Laser-Betriebs zu ergeben.
Der Unterschied in der Koppelgröße zwischen den beiden Schichten 36 und 37 wird dadurch erreicht, daß die Schicht 36 als eine
Dreiviertelwellenlangenschicht direkt zwischen das Plättchen und den Kern eingeschoben ist, während die Schicht 37 dünner gemacht
ist (etwa /4 Wellenlänge), so daß die Kopplung durch einen
Mantelrest, der diese Schicht 37 vom Kern trennt, verkleinert ist. Die durch die Schicht 36 erreichte' Kopplung ist nahezu
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G.H.3. Thompson 14
vollständig, während die durch die Schicht 37 erreichte Kopplung entsprechend geringer ist. Der von der Schicht 37 bewirkte
Kopplungsgrad kann bei Bedarf weiter reduziert werden, indem man entweder die optische Schichtdicke nicht genau gleich einer
Viertelwellenlänge ausbildet oder sie aus einem Material macht, dessen Brechungsindex nicht genau dem Wert entspricht, der bei
einer Anpassung nötig wäre. (Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Dicke in Wellenlängen angegeben ist, darunter
die korrigierte Dicke zu verstehen ist, die einen Schrägheitsfaktor
berücksichtigt, der zur Kompensation für das nicht senkrecht einfallende Licht nötig ist.)
Bei dieser Koppelanordnung werden die Abmessungen des Plättchens so gewählt, daß das gesamte Licht, das im Plättchen im Gegenuhrzeigersinne
umläuft, mit hohem Wirkungsgrad in die Faser gelangt. Die Anwesenheit der Anpassungsschicht 36 reduziert den Betrag des
Lichtes, das an der Zwischenschicht reflektiert wird, auf ein Minimum; denn jedes Licht, das reflektiert wird, wird absorbiert,
da es auf eine passive Zone des pn-überganges gelangt, wo im
wesentlichen kein Strom fließt. Andererseits kann das Licht, das in die Faser gelangt ist, sich entlang dieser Faser ausbreiten.
Nur ein kleiner Teil von ihm wird in die pn-Übergangszone des Laser-Plättchens unterhalb der Anpassungsschicht 37 zurückgeleitet.
Dadurch wird der Laser automatisch auf solche Moden begrenzt, die beim Eintritt in den Glasfaserkern eine Fortpflanzungsrichtung
haben, die zwischen einem streifenden Einfallswinkel (glancing angle) und dem kritischen Winkel an der Zwischenschicht mit dein
Glasfasermantel liegt. Dabei kann ein spezieller Winkel zwischen diesen Grenzen entweder durch Optimierung der Kopplung für diesen
Winkel mittels geeigneter Wahl der Zusammensetzung und Dicke der Anpassungsschichten oder durch die Geometrie der Faser hinsichtlich
der Ein- und Auskoppelzonen oder durch Einschieben einer relativ langen "Drift"-Zone zwischen den beiden Koppelzonen be-
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**" 22521U
AO
vorzugt werden, so daß sich der richtige Mode (true mode) der
Faser mit seinem speziallen Ausbreitungswinkel auf Kosten von
abstrahlenden Rest-Moden (false leaky modes) ausbilden kann.
Wenn ein im Uhrzeigersinn umlaufender Mode erzeugt wird, wird der größte Teil seiner Leistung durch die Anpassungsschicht 37
in die passive Zone des pn-überganges reflektiert, v/o die optische Kopplung nicht besonders fest ist. Um sicherzustellen, daß
die Leistung in diesem Mode nur einen kleinen Teil der Gesamtleistung beträgt, ist eine reflektierende Fläche 38 am Ende der
Faser vorgesehen. Vorausgesetzt, daß ein Teil der Leistung des im Uhrzeigersinn umlaufenden Modes entlang der Faser hinter die
Anpassungsschicht 36 gelangen kann, bewirkt diese reflektierende
Fläche 38, daß eine wesentlich größere Kopplung des unerwünschten
im Uhrzeigersinn umlaufenden Modes in den erwünschten im Gegenuhrzeigersinn umlaufenden Mode stattfindet als umgekehrt.
Die erste der beiden vorstehend beschriebenen Koppelanordnungen mit Ringmode-Lasern erfordert höchste Präzision bei ihrer Abspaltung,
um das erforderliche Breiten- zu Längenverhältnis (aspect ratio) für den Lichteinfall im richtigen Winkel beim
Eintritt in die Faser zu erhalten. Eine Möglichkeit, die Anforderungen an die Genauigkeit zu verringern, besteht in der Anwendung
einer Konstruktion, bei der der Ringmode eines Lasers einen Materialteil mit geringerem Brechungsindex durchläuft,
in welchem bei nahezu streifendem Einfall eine Reflexion erfolgt. Vorzugsweise wird noch eine Antireflexionsschicht zwischen diese
Zone geringeren Brechungsindexes und den Rest des Lasers eingeschoben, um die optischen Verluste an dieser Zwischenschicht
herabzusetzen. Der Teil mit niedrigem Brechungsindex kann üblicherweise aus einem kurzen Stück einer Glasfaser bestehen, die
entlang ihrer Achse mittendurch geschnitten ist. Dieses halbzylindrische Stück einer durchgeschnittenen Faser wird mit seine..:
flachen Oberflache an einer Seite des Halbleiterxuaterials derart
BAD OBIGtNAU 1098 18/1053
■ - LL -
.K.3. Thompson 14
angebracht, daß ihr Kern in Übereinstimmung mit dem pn^übergang
liegt. Die Reflexion erfolgt an der gebogenen Zwischenfläche zwischen Kern und Mantel.· Eine genauere Erläuterung des Gebrauchs
eines Teils mit niedrigem Brechungsindex, insbesondere von solchen Teilen, die aus einer durchschnittenen Glasfaser bestehen,
ist in der Beschreibung der Patentanmeldung P 22 33 296.3 enthalten, auf die hiermit verwiesen wird.
Die vorstehende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand einiger spezieller Äusführungsbeispiele, auf die die Erfindung
jedoch nicht beschränkt ist.
BAD ORIGINAL
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Claims (17)
1. ) Optische Koppelanordnung, bei der ein Halbleiter-Laser
an eine Glasfaser angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abschnitt der Glasfaser einen Teil eines Laser-Resonanzraumes bildet.
2. Koppelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Laser aus Galliumarsenid mit einem pn-übergang . besteht.
3. Koppelanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein Doppelheterostruktur-Galliumarsenid-Galliumaluminiumarsenid-Laser
ist.
4. Koppelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der zum Laser-Resonanzraum gehörende Abschnitt (4, 5 oder 25, 26) von dem übrigen Teil der Glasfaser
durch eine teilweise reflektierende Fläche (7 oder 27) getrennt ist.
5. Koppelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstumpf mit demjenigen Ende des Abschnitts
der Faser verbunden ist, der gegenüber der teilweise reflektierenden Fläche (7, 27) liegt.
6. Koppelanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stumpfe Kopplung durch einen Schlitz (9) in einer
reflektierenden Fläche (8), die zwischen dem Glasfaserende und dem Laser liegt, erfolgt.
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G.H.B. Thompson 14
7. Koppelanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet
daß der Schlitz (9) mit einer Antireflexionsschicht bespannt
ist.
8. Koppelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Laser als Ringmode-Laser ausgebildet ist, eine
zweite reflektierende Fläche (28) am Ende der Glasfaser
gegenüber der teilweise reflektierenden Fläche (27) angebracht ist und der Glasfaserabschnitt zwischen den beiden
reflektierenden Flächen mit einer-Seite des Lasers optisch
gekoppelt ist.
9. Koppelanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Brechungsindex anpassende Zwischenschicht (29) zwischen dem Kern (25) der Glasfaser und der .benachbarten
Seite des Lasers (21) liegt und daß sich diese Schicht entlang demjenigen Teil der Seite erstreckt, an dem die Laser-Strahlung
einfällt.
10. Koppelanordnung nach Anspruch 9,' dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht die Dicke einer Dreiviertelwellenlänge besitzt.
IX, Koppelanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial des Lasers vier durch paarweises Abspalten erhaltene Seiten hat, die einen
rechtwinklig ausgebildeten pn-übergang (22) umgrenzen.
12. Koppelanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ringmode so ausgebildet ist, daß die in diesem Mode umlaufende Strahlung einen geschlossenen Umlauf gemacht hat,
wenn sie exakt an jeder der vier durch Spalten erhaltenen Seiten eine Totalreflexion erfahren hat.
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" l* - 22521U
G.II.B. Thompson 1-1
13. Xoppelar.ordnung nach einein der Ansprüche 1 bis 3, ä.-.^urch
gekennzeichnet, daß der Laser als Ringmode-Laser (31) mit einein Glasfaserabschnitt (34) ausgebildet ist", mit dessen
einem Ende er optisch fest und mit dessen anderen; Ende er
optisch lose gekoppelt ist.
14. Koppelanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterraaterial des Lasers vier durch Abspalten
erhaltene Seiten besitzt, die einen rechtwinklig geformten pn-übergang umgrenzen.
15. Koppelanordnung nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Laser einen Teil mit geringerem Brechungsindex besitzt als der übrige Teil und daß der Ringmode
durch diesen Teil läuft und bei nahezu streifendem- Einfall
darin reflektiert wird.
16. Koppelanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Teil mit niedrigem Brechungsindex aus einem Abschnitt einer Glasfaser besteht, der entlang seiner Achse mitten- durch
geschnitten ist, und daß die Reflexion in ihm an der gebogenen Zwischenfläche zwischen Kern und Mantel entsteht.
17. Koppelanordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Antireflexionszwischenschicht zwischen dem Teil mit niedrigem Brechungsindex und dem übrigen Laser
liegt.
BAD ORIGINAL
309818/10 53
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB5008171 | 1971-10-28 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=10454581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2252144A Pending DE2252144A1 (de) | 1971-10-28 | 1972-10-24 | Optische koppelanordnung zwischen glasfaser und halbleiter-laser |
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