DE2303078A1

DE2303078A1 - Lichtmodulationselement

Info

Publication number: DE2303078A1
Application number: DE2303078A
Authority: DE
Inventors: Masanori Honda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1972-02-01
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1973-08-09
Also published as: FR2170128B1; DE2303078C3; DE2303078B2; FR2170128A1; US3854795A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. CLAUS 3EINLRNDER ...„„«.

DlPL-ING. KLAUG BERN! iARDT I O U O U /O

D - 8 MÖNCHEN 60
THEODOR-STORM-STRASSE 18«

FUJITSU LIMITED, KAWASAKI

Lichtmodulationseloment

Priorität: Japan 4-7/11719 vom I.Februar 1972

4-7/12648 " 4·.Februar 1972 4-7/1264-9 " 4-.Februar 1972

Kurzauszug

Ein Lichtmodulationselement nach der Erfindung besteht aus einem Paar von Substraten, die mit Elektroden versehen sind, und diese sind mit Schichten eines Materials bedeckt» das den Franz-Keldysch»Effekt aufweist. Dieses Lichtelement wird durch die einander überlappenden Substrate gebildet, sodass die Schichten beider Substrate einander gegenüberstehen und eine Intensitätsmodulation des Lichtes bewirken.

Allgemeines und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft Lichtmodulationselemonte, die den Franz-Keldysch~Effekt ausnutzen.

Eine der wichtigsten Aufgaben in einen optischen Nachrichtensystem besteht darin, das Signal dem Licht aufzuprägen. Elemente, um das Signal dem Licht aufzuprägen und ein Licht zum Pulsieren zu bringen, werden Modulationseleaente genannt. Unter diesen gibt es Elemente zur Bildung einer Intensitätsmodulation des Lichtes mittels Spannungssignalen, die vom Franz-Keldysch-Effekt Gebrauch machen. Der Franz-Keldysch-Effekt (nachstehend kurz mit F-K-Effekt bezeichnet) besteht darin, dass die fundamentale Grenzwellenlänge der Absorbtion einer Substanz in Richtung auf die grössere Wellenlänge durch ein elektrisches Feld

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verschoben wird, dem diese Substanz ausgesetzt ist» Substanzen, welche den F-K-Effekt zeigen, sind Halbleiter wie die nachstehenden« Kadmiumsulfid (CdS), Kadmiumselenid (CdSe), Kadiaiumtellurid (CdTe)₁ Silizium (Si), Galliumarsenid (GaAa)₁ Germanium (Ge), Bleijodid (PbI₂), Titanoxyd (TiO₂) usw. Die Einkristalle der genannten Substanzen werden allgemein verbreitet als Lichtmodulationselemente benutzt, und insbesondere wird ein Einkristall aus !Cadmiumsulfid häufig benutzt»

Nachstehend ist als Beispiel ein Lichtelement unter Verwendung eines Einkristalls aus Kadmiumsulfid CdS beschrieben_β

Ein Einkristall aus CdS erfordert ein elektrisches Feld von etwa 10-^V/cm, ura den F-K-Effekt zu erhalten. Da ein Einkri» stall mit genügend hohem spezifischen Widerstand nicht erhältlich ist, werden Modulationselemente mit Glasplatten hergestellt, die mit Zinnoxyd (SnOp) in Streifenform bedeckt sind, und die so aufeinandergelegt sind, dass die transparenten Elektroden einander auf den Innenseiten gegenüberliegen, und ein CdS-Einkristall in Form einer dünnen Tafel zwischen dünne Isolatoren (beispielsweise Mylarfilm von 10 ω

Stärke) zwischen diesen eingeschlossen ist«. Wird eine Spannung, um das elektrische Feld von etwa "lO^V/cm zu erreichen_} an <L<an CdS-Einkristall zv/ischen den Elektroden des Modulationselements angelegt, so bewegt sich die fundamentale Absorbtionswellenlänge ( <^5000S) in Richtung auf eine gröaaare Wellenlänge, und demzufolge wird die Transmissionsfähigkeit für das Licht (5OQQ "-53OOi) nach der Seite der langen Wellenlängen bezüglich der fundamentalen Grenzabsortionswelienlän»- ge geändert., Wenn die Modulationselemente mit Licht nahe der Wellenlänge von 5300 8 beaufschlagt werden, so ändert sich die Intensität des durchgelassenen Lichtes mit der Änderung der Spannung, welche an die Elektroden des Modulationseiemwti tes angelegt ist«, Auf diese Weise lässt sich eine Iu bau ti .:> ta; t. · modulation des Lichtes erreichen.

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Bei den oben geschilderten Lichtmodulationselementen entfällt wegen der dünnen Tafel aus CdS-Einkristallmaterial mit geringem Widerstand und der Isolatoren mit hohem Widerstand, v/31-ehe diese halten, der grössere Teil des elektrischen Feldes auf die Isolatoren» da ein genügend dünnes Kadmiumsulfid~Ein~ kristallplättchen nicht hergestellt werden kann, und der Zwischenraum zwischen den Elektroden eine bestimmte Breite haben mussο Aus diesen Gründen erfordern derartige Modulationselemente eine Hochspannung von 1000 bis etwa 3000V zwischen den Elektroden, um ein elektrisches Feld in Grössenordnung von in dem CdS-Einkristall zu erzielen«

Es bereitet Schwierigkeiten, elektrische Impulse hoher Folgefrequenz bei dieser Hochspannung zu erzeugen, sodass derartige Modulationselemente letztenendes nicht für den praktischen Gebrauch geeignet sind₀

Daher wurden Idchtmodulationselemente mit Filmen anstelle von Einkristallen in Erwägung gezogen» Bei den genannten Lichtmodulationselementen mit CdS-Einkristallen werden Lichtmodulationselemente mit Filmen aus einem Material, das den F-K-Effekt zeigt, und transparente Elektrodenmaterialien, die auf dem Substrat mittels Vakuumbedampfung u.dgl«, angebracht werden, in Erwägung gezogene Dabei stellen Filme aus dem F-K-Effektmaterial, die zwischen den transparenten Elektrodenmaterialien eingeschlossen sind, eine Methode zur Beseitigung der nachteiligen Hochspannung dar. Da jedoch dünne Filme aus Materialien mit F-K-Effekt und hohem Eigenwiderstand nicht erziöibar sind, ist es schwierig, ein elektrisches Feld in Grössenordnung von 10HF/cm an den Filmen der genannten Ausbildung zu erzeugenο Da Filme aus Materialien, welche den F-KVEffekt besitzenj allgemein verhältnismässig rauh sind, ttfircl gegebenenfalls zud«ra beim Anlegen eines elektrischen 3"β-1άββ en di» Filme mit dem F-K~Effekt im Lichtmodulationsele= 4er- genannt*n Ausbildung ein Kurzschluss durch winzige fr der B'jliiie verursacht, und dicke Filme, um dies zu ver« ,ιη- oi-T^rasrη vrvfcidß.T· eiηβ hohe Stetierßpannunc; und

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ken eine Verminderung der Transmiseionsfähigkeit. Daher erfordern die früheren Lichtmodulationselemente, die vom F-K-Effekt Gebrauch machen, eine hohe Steuerspannung und sind demzufolge ungünstig für den praktischen Gebrauch, Wird eine genügend ho he Lichtdurchlässigkeit eingehalten, so kann lediglich ein Modulationsgrad von einigen Prozenten erreicht werden«

Da die früheren Liehtmodulationselemente, welche den F-K-Sffekt ausnützen, lediglich von diesem Effekt Gebrauch machen, ist die Wellenlänge des zu modulierenden Lichtes auf einen schmalen Bereich in der ITähe der fundamentalen Randwellenlänge der Absorbtion des Materials begrenzt, mit dem der F-K-Effekt ausgenutzt wird. Im Hinblick auf den Vorteil eines Lasers, der bei den derzeitigen optischen Hachrichtenübertragungssystemen benützt wird, sind die früheren Lichtmodulationselemente, in denen die zu modulierende Wellenlänge auf einen schmalen Bereich begrenzt ist, der von den verwendeten Materialien abhängt, nicht vorteilhaft·

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, Liehtmodulationsele■ seilte zu schaffen, die mit geringer Spannung betrieben werden können·

Mit der Erfindung wird ferner die Aufgabe gelöst, Lichtmodulationselemente zu schaffen, bei denen die zu modulierende Wellenlänge des Lichtes in .einen günstigen Wellenlängenbereich gebracht v/erden kann·

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Lichtmodulationselemente zu schaffen, mit denen sich ein grosser Modulationsgrad erreichen lässt. Ferner werden mit der Erfindung Lichtmodulationselemente geschaffen, die für integrierte Lichtschaltungen passend ausgebildet sind.

Zur Lösung der oben geschilderten Aufgaben sieht die Erfindung vor, dass ein Paar sich überlappender transparenter Substrate

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vorgesehen ist» t/3± don die Klolitrcdeii und die i<atörie.lach:Lcl.-tan zur Lichtmodulation, welche diese Elektroden auf den Substraten bedec2:en» derart angeordnet sind, dass die Material-Schichten zur Lichtmodulation auf beiden Substraten einander gegenüberliegen, und dass ferner als Materialien zur Lichtmodulation Halbleiter oit doa P-K-Effekt in derartigen Lichtmodulationselementen benutzt werden, und dass das einander Überlappen des Paares von Substraten mit einer längeren Wellenlänge als die fundamentale Grenzwellenlünge der Halbleiter bei einem solchen Druck erfolct_:. dass eine Verringerung der spektralen Transmission eintritt, wenn das elektrische Hoehspannungsfeld an^elost uircU Buren die Erfindung wird bestätigt, dass in den Liclitiuodulationsalementen. mit einer derartigen Ausbildung eine Barriere an dor Grenze der zusammengefügten Halbleiterteile mit den F-X-Zffekt und dem Spalt gebildet _Wiya._# Dabei wird das elektrische Feld au! die Barriere verteilt, un2 der F-K-EfSekt rcLrkt sich dort aus· Deaentsprechend lüaöt sich ein Betrieb bei niedriger Spamum^ durchführen · '

Bei derartigen Lichtiüodulationsolementen liegt zwischen den Elektroden eine Steueröpannunc in Grössenordnung von 10 - 100V, und das zu Liooulicrsnde Licht vjird von der Seite des einen Substrat s her suGeführt· Dio Lichtintensitätsmodulation erfolgt ent sprechend' der Stöuerspamiung v/Uhr end dem übertraeen durch dio Earricro auf dem Halbleiter mit dem F-K-Effekt, und das modulierte Licht wird ara£ dor Seite des anderen Substrats ab-

Dabei kann das oino Substrat oder, die Elektrode aus · chtison. iletall bestoheno Xr diesem Falle vjird das mo- ; ^ulioroncio Licht von der Soito des anderen transparenten Stibstratos eingestrahlt, erreicht das metallische Substrat oder C¹Ic- Tloktro&en durch die Halbleiterschicht nit dem F-K-IIffokt und i;ird rcfloktierb, wobei das modulierte Licht an dsm transparoiitoii .Substrat durch die Halbleiterschicht wieder absenom-γ.ο·λ vrirrlo i:ach der ErfindunG sind die Lichtmodulationselem-on« tö, dio mit r-lodzlsor SponnmiG betrieben werden kömian, für integrierte LichtschaltuuGSii seei^nGt« Sie cesfeabfcen einen hö~

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lieras. ko&ulationssruCL, indem die Iac!itno&ul£tioiiüuloac..-1;e Jio Zinführung des Lichtes in die Haterialschicht zur Lichtmodulation gestattenj dio auf dem einon Substrat angebracht ist, und das modulierte Licht aus der ilatsrialschicht entnommen wird oder aus der Materialschieht zur Lichtmodulation auf der anderen einzelnen

Me Einführung des au modulierenden Lichtes in die Materialschieht zur Lichtmodulation und die Abnahme des modulierten Lichtes werden durch Mittel sur 2inführung des Lichtes in einen Lichtleitfilia in dio Ilaterialschicht zur Lichtmodulation bewirkt_t die oicli auf den Substrat erstreckt, und übliche Prismenlcoppler·, Gittorkoppler oder 3pitzenkoppler enthält, die an die Liehtleitsehxcht als Zuführungs- und Abführungsmittel für das Meht des Lichtleitfilmes angepasst sind«,

Durch die JSrf indune wird bestätigt, dass eine optische Kopplung zwischen den einander G®S^ei^^^e:j:?:i-iö£^e^cL^en Materialrfcsriich«· ton. zur Lichtmodulation in den ganannten Lich;fcmodulation3ele~ aenten stattfindet» Bas oinar der Lichtleitschichten zuGoführ'-te Licht erreicht dio Vorbindunssstelle der Materialschichten cur Liclxlji.iodulci.tion und bewirkt eine optische Kopplung mit dar anderon I-Iatorialseliicht zur nohr-salisön Ilodulation des Lichtes, sodass eine ilodulation durch den Teil des elektrischen Hock— spaniiu::-3sfoldes erfolgt, der auf die Grenze zwischen der Materialschicht zur Modulation dos Lichtes und dem Spalt entfällt» das hoisst auf die Barriere, in der.gedes Wal die optische Toppluii^ erfolgt, und demsemeiss oin hoher Lichtmodulationa- ^rad erreicht wird. Die Ilodulationseleiaento sind für integrierte Lichtschaltun-30n sooicnet, da die Ausbreitung dea Lichtes im Inneren eines ITilr.os erfolgt·

Die Lichtnodulaöionselemsnte nach der "Srfinclunr;? die niib ni;i~ drx3er Spannung betrieben werden können, besitsen ölnen höh>-ren flodulabioDS^rad und erstatten, dasn die bomitat:«j Ui»Ilen -länge den Liclifeos beliebif; CJ3irilli.lt werden hmxii, Ihm erbllLt; dio-S3 durcJi ein an passenden PiIn mib einom L*.ni;orLO!-'v>i.v_t;of'fti!tfc 1\\

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der Materialschicht zur Modulation des Lichtes innerhalb eines solchen Lichtnodulationselenentes. Bei diesen Lichtmodulationselenenten wird der hohe Modulationsgrad bei einer Wellenlänge erhalten, indem der Brechungsindex und die Dicke des Filmes so gewühlt v/ird, dass dieser Film einen Interferenzeffekt bei der gewünschten Wellenlänge unterliegt, die länger als die fundamentale Grenzwellenlänge der Absorbtion ist. Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig.1 stellt eine Aufsicht auf das Glassubstrat bein Herstellungsprozess von Lichtmodulationselementen entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung dar, ' .

Fig. 2 und Fig.5 sind Aufsicht- und Schnittbild eines Glassubstratteiles nach Fig.1,

Fig.4· und Fig.5 sind Aufsichten und Schnittbilder von Teilen gemüse Fig.2 in rechtwinkliger Anordnung,

Fig.6 zeigt den Transnissionsverlauf eines Lichtmddulationselementes nach Fig.4 und Fig.5.«

Fig.7 und Fig.O zeigen den spektralen Transraissionsverlauf bei winzigen Veränderungen des Druckes bei der Zusaiamenfüguns bei den Lichtniodulationselementen nach Fig.4- und Fig.5_T

I'ig.9 zeigt eine Schnittdarstellung eines Lichtmodulationselenentes genäss einer v/eiteren Ausführungsform der Erfindung«

Fig.10 zeigt das Schnittbild eines Lichtnodulationseleraentes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.11 und Fig.12 sind Schnittbilder und Aufsichten des Sub-*. strats bein Herstellungsprozess von Lichtnodulationselenenten nach anderen Ausführungsformen der Erfindung.,

Fig.13 zeigt das Schnittbild eines Lichtraodulationseleiaentes von Ausführungsformen der Erfindung mit Abschnitten des Substrats geinriss Fi £.11 und Fig.12 in fertiggestellter Form,

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Pi-S-14 stellt das Schnittbild eines Lichtmodulationselenentes einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dar,

Fig.15 zeigt den spektralen Transnissionsverlauf des Lichtmodulationseleinentes nach Pig.

Fig.16 zeigt den Verlauf des Modulationsfaktors des Lichtmodulationseleraentes nach Pis«14 für einen weiten Bereich von Wellenlängen ,

Fig.17 zeigt bei Lichtmodulationselenenten die Beziehung zwischen Modulationsfaktor und vorgegebener Spannung der Lichtnodulationselemente in Pie·14»

Pig.18 zeigt das Verhältnis zwischen Sinfallswinkel des Lichtes und übertragener Lichtintensität des Lichtmodulationselementes nach Fig.14,

Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen

In Pig. 1 ist das Glasoubstrat 2 mit einem liesa-Filn 1 von SnO^ (Zinndioxyd) bedeckt, sodass transparente Elektroden (CORNING 7059 oder 7740, ein Handelsname der Firma CORIJIKG CO., USA) gebildet werden.

Die Abmessungen betragen beispielsv/eise OjSmm Dicke und 53mm Kantenlänge des Quadrates. Die Verteilung der Ilesa-Pilme, welche die Oberfläche auf einer Seite bedecken, wird durch eine ätzende Lösung aus Zink und Salzsäure erhalten, sodass im 5ram-Abstand 3nnn breite Abschnitte entstehen. IJach Waschen mittels Isopropylalkohol unter Ultraschallanwendung sowie mit entionisiertem Wasser und Trocknen werden die Teile in einem Besprühungsapparat angeordnet und mit einen CdS-PiIm 3 in einer Stärke von 0,5 - ca. 1 g beschichtet· Dieses Material stellt den Film mit dem P-K-ICffekt dar% Die Materialschicht zur Lichtmodulation kann unter Verwendung einer metallischen Maske, wie in Fig,1 dargestellt, aufgebracht sein. Hier ist das Substrat 2 durch Linien 4 aufgeteilt und längs der Abschnittlinien 5 geschnitten, wodurch die Teile 6 erhalten werden.

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Eine vergrösserte Darstellung.eines Teiles 6 zeigt die Fig.2. Die Darstellung des Schnittes entsprechend der Linie X-X¹ in Fig.2 zeigt Pig.?.

Im folgenden wird auf Fig.4 Bezug genommen. Dort sind ein Paar der Teile 6 einander überlappend, rechtwinklig zueinander angeordnet, sodass die Materialschichten zur Lichtmodulation einander gegenüberstehen, wie Fig.4 zeigt. Der Verbindungsdruck braucht nicht besonders hoch zu sein und kann etwa einige Gramm betragen. Ein Schnitt längs der Schnittlinie Y-Y¹ in Fig.4- ist in Fig.5 dargestellt··

Um die Elektroden mit Zuleitungsdrähten zu versehen, ist ein organisches leitendes Verbindungsmaterial aus Dotite auf die Nesa-Filme 1 aufgesprüht, die sich auf den Teilen 6 befinden (in der Figur nicht dargestellt).

Aus Fig.A- und Fig·5 ist die Fertigstellung der Lichtmodulationselemente vom Transmissionstyp ersichtlich. Die Steuerspannung liegt zwischen den Kesa-Filmen 1 der transparenten Elektroden auf jeder einzelnen Tafel· Die dünne Barriere bildet sich an der Grenze des CdS-FiIms 5 mit dem Spalt 7· Sin Teil der Spannung, die zwischen den transparenten Elektroden liegt, d.h. den Nesa-Filmen 1, entfällt auf die Barriere, und so wird in der Barriere eine hohe elektrisch© Feldstärke erzeugt· Der F-K-Effekt äussert sich in der Barriere· Somit ändert sich in der Barriere die Lichttransmission mit der Wellenlänge in Richtung der längeren Wellenlänge gegenüber der fundamentalen Absorbtionsgrenzwellenlänge von CdS zusamnen mit der Intensität des elektrischen Feldes, welches der Barriere aufgeprägt wird· Die Intensität des elektrischen Feldes entspricht der Spannung, welche an die Nesa-Filme 1 angelegt wird.

Somit verändert sich die Intensität des Lichtes, das über diese Lichtmodulationselemente übertragen wird, mit der Intensität der Spannung, welche an die Nesa-Filme 1 angelegt wird. Der spektrale Transmissionsverlauf in der Ilähe der fundamentalen Grenzwellenlänge der CdS-Schicht des genannten Lichtmodulationselementes ist in Fig.6 dargestellt,

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In Fig_ö6 ist nit 3 die Spannung, die an den Kesa~Pilmen 1 liegt, bezeichnet, wobei die- folgende Beziehung besteht: E1<E2-<3_O Kies gilt, wenn der Wert von E innerhalb des Spannungsbereiches von 10 bis ungefähr 50V liegt«,

öemäss Pig·!? ist der Einfall des Lichtes mit der Wellenlänge L·, wie in 3?ig»6 gezeigt, in Richtung des Pfeiles 8 dargestellt, und das Licht wird in Richtung des Pfeiles 9 aus dem Lichtmodulationselement wieder entnommen. Die Intensität das abgenommenen Lichtes wird durch die (Dransmissionsfähigkeit des Lichtmodulationselementes bestimmt» die sich mit der Intensität der an die Nesa*»Filme 1 angelegter Spannung ändert _o Auf diese Weise wird eine Intensitätsmodulation des Lichtes erreichte

Bei den Ausführungsformen der Lichtmodulationselemente als Transmissionstyp verändert sich der spektrale Üransmissionsver«· lauf entsprechend dem Verbindungsdruck der feile 6» Der spektrale Sransmissionsverlauf für geringe Änderungen des Verbindungsdruekes ist in 3?ig.7 und 3?ig»8 dargestellte

Gemäss Pig,? und Pig·S wird in den Lichtmodulationselementen der genannten Ausführungsformen, wenn die Teile 6 miteinander unter unterschiedlichen Drücken verbunden werden, der komplexe spektrale Transmissionsverlauf, der in Fig,7 gezeigt ist, erhalten, wenn ein Interferenzeffekt, wie beispielsweise Neivton-Hinge beobachtet werden, und der spektrale Transmißsionß*- verlauf_t wie er in Pig„8 dargestellt ist, wird erhalten, wenn ein Interferenzeffekt, wie verschiedene parallele Linien, au beobachten ist* Dabei beträgt in ^QtiLeja Falle der Druck einige Gramm· Bei den Lichtmodulationselementen mit einem spektralen TransmisBioBSverlauf gemäss Fig.7 erhält man einen maximalen Modulationsfaktor unter Verwendung des Lichtes mit einer Wellenlänge A2^fc590m £i, und bei den Lichtmodulationselementen mit einem spektralen Transmissionsverlauf gemäss PigaO erhält man einen maximalen Modulationsfaktor unter Verwendung von Licht: der Wellenlänge in der Ilähe von 2 *»560m ru

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Gemäss Fig,17 ist für eine attischen den transparenten Elektroden angelegte Spannung, wobei die Teile 6 unter solchem Druck miteinander verbunden sind, dass ein maximaler Faktor erzielt wird, bei den Gekannten Idchtnodulationselementen der Modulationsfaktor durch die Kurve a dargestellt» Ist dabei die 3?rans~ missioiisfähigkeit Io, vrenn die Spannung 0 ist, und die Transmissionsfähigkeit IE, wenn die Spannung anklagt wird, so defi~ niert sich der Modulationsfaktor aus «X~mZJzl--~ . Darüber hinaus

Io

erhält nan den Wert des Hodulationsfaktors nach dieser Figur durch Messung der Transmissionsfähigkeit von Helium-Heon-Las^rlicht mit einer Wellenlänge von 632,8 n.

Bei den Lichtmodulationselementen der genannten Ausführungsfor~ men i?ird ein maximaler Wert von etwa 15# des Modulationsfaktors bei einer Steuerspannung von 50V oder weniger erreicht, wie in X'i£o17 gezeigt ist«, In diesem Falle wird die Transmissionsfähigkeit der Lichtmodulationselemente etwa den Wert 40 bis 70# ©r j. eichen, vrenn die zugeführte Spannung null ist, und ein hoher Fiodulationsfaktor erreicht wird»

Bei den genannten Ausführungeformon können verschiedene Mate- :t-ialian anstelle von CdS und SnO^ verv?endet werden» Indiumoxyd, (Mlliumozyd, Bleioxyd usv/, ausser SnOp können als Material für die transparenten Elektroden benutzt werden* Wenn GdS als Material zur Lichtmodulation benutzt wird, sind die genannten Blakt3?od3nmaterialien zur Herstellung eines Ohmschen Kontaktes geeignet, und ,jedes andere leitfähige Material mit genügend rri'osaar Tiransmissionsfahigkeit für das modulierte Licht kann νt?-sxiien6.Q-c werden. Jedex* Isolator, der eine genügend grosse 'Transmission des modulierten Lichtee zulässt, kann als transp;-.-!"5»:GGs Substrat 2 benutzt v/erden· Alle Halbleiter mit dem ge- nennton F-K-Effekt lassen sich als Materialien für die Modulation des Lichtes verwenden» Bei den Lichtmodulationselemanten (IfA-J genannten Ausführ-ongsformen kann Metall mit hohem Refle- ::'τοπ j faktor als Material für eine der Elektroden verwendet v;er» '? tn._f Vm: diesen Fall ist nachstehend eine Ausführungsform ei- ■{■'iη l.^:':-ir';modulötSonnelememtes vom Refloxionstyi? beschrieben..

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~ 12 ■».

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Gemäss.Fig.9 ist der Teil 6 der gleich© Teil 6 v/ie bei der ersten Ausführungsform, und die streifenfönni&en Schichten 10. von Filmen ausIUcke!-Chromlegierung und Gold werden für das Element 6* anstelle des Kesa-Films aus SnOg als Elektrodenmaterial benutzt· Bie Elektrode 10 aus streif enförmi{jen Schichten eines I-'ilme aus einer M~ekel-Chromlegierung unä Gold werdendurchAufbringen einer Kickel-Chronlegieruns in Stärke von 500$ und Gold·in Stärke von 3OCX)S auf dem Glassubstrat gebildet, wobei Vakuumverdampfuns usw, und entsprechendes Aufbringen eines Musters vorgesehen sind.

Der CdS Film 3* mit einer Stärke von 0,5 bis 1 ρ ist durch Besprühen in derselben Weise wie bei der ersten Ausführuncsforra beschichtet. Die zwei Teile 6 und 6· sind, wie in I?ig«9 gezeigt, miteinander verbunden,_:und man erhält dann ein Lichtinodulationselement vom äeflescionstyp in derselben Herstellungsweise v;ie . bei der ersten Auaführungsform· Bei den .Lichtmodulationselementen des fieflekionstyp3 wird das Iiicht, das moduliert werden soll,, in.Richtung des Pfeiles 11 eingeleitet· Das Licht durchdringt* das Glassubstrat, den Hesa-I'ilm 1 und die CdS<~Filine 3 und 3^f. Es wird an der Oberfläche des Goldfilmes der Elektrode 10 reflektiert, und demgemäss tritt das modulierte Licht in Eichtunc des Pfeiles 12 wieder aus. Die Intensitätsmodulation des erhaltenen Lichtes erfolßt eemüss der SpannuncY die zwischen dem Eesa-Pilra 1 und der streifenfönuitsen Schicht 10 aus einem Film einer I-Iickel-Chromlegierung und Gold angeleßt ist. Bei diesem Lichtmodulationselement liegt die Transmissionsfähickeit-des Lichtes (He-Ne-Laserlicht einer Wellenlänge von 632,0m *i) bei etv;a 30/J, wenn die zuceführte Spannung null ist und liegt unter denen von Lichtmodulationselementen der ersten Ausführungsformen, da diese Lichtmodulationeelemente eine zweimalige Lichttransmission durch die CdS-Filme 3 und 3¹ mit verhültnismaosig crösserem Übertragungsverlust aufweisen, und der Verlust in der Reflexion, an der Oberfläche des Goldfilmes begründet ist. Der Hodulatibnsfaktor' ist jedoch 1,2-fach grosser als der Modulationsfaktor des Lichtmodulationselementes der genannten Ausfüh-

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rungsformen· Dies rührt daher, dass das Licht die genannte Barriere in der CdS-Schicht zweimal durchdringt-, sodass der Modulationsfaktor verbessert wird»

Aus diesen Grunde ist ein grösseror Reflexionsfaktor an der Oberfläche der metallischen Elektrode 10 erwünscht, um den Transmissionsfaktor für das Licht;element su vergrössem« Zum Aufbringen des Metalles auf das Glassubstrat kann Sprühen als Verfahren benutzt werden» (Jedoch ist der Reflexionsfaktor auf der Oberfläche, der bei sehr schneller Bedampfung im Vakuum erzielt wird, allgemein grosser als bei einer Oberfläche, die durch Besprühen erhalten wurde. Der Reflexionsfaktor auf der Oberfläche des Goldfilms bei dieser Ausführungsforra beträgt 905-' oder mehr für Licht ■ mit der Wellenlänge 632,3m (α. Da Metall einen hohen Reflexionsfaktor und eine hohe Leitfähigkeit besitzt, können allgemein viele Arten anderer metallischer Firne anstelle eines Filmes einer ITickel-Chromlegicrung sowie Gold in dieser Ausführungsform benutzt v/erden. Da beispielsweise Silber, Aluminium, Kupfer usw. !Reflexionsfaktoren von 9Ofj oder mehr besitzen, sind diese auch für Filme geeignet«. Was die Leitfähigkeit betrifft, so braucht diese nicht besonders hoch zu sein und kann genügend gross im Vergleich zum Material für die Lichtmodulation gemacht v/erden. Die Substrate für die metallischen Elektroden können ebenfalls aus undurchsichtigen isolierenden Substratmaterialien bestehen· Die oben beschriebene Ausführungsform kann in Richtung anderer Ausführungsfomen verändert v/erden» Vie it ere Ausführungsformen der Erfindung v/erden nachstehend beschrieben«

In Fig.10 entspricht der Teil 6 dem Teil der ersten Ausführungsform» Was den Teil 13 betrifft, so ist die Oberfläche des Aluminiumsubstrats 14, das eine Dicke von 1mm und dieselben Abmessungen wie der Teil 6 besitzt, als polierte optische Oberfläche ausgebildet, ein CdS-FiIm 15 in einer Stärke von 0,5 biß 1 £i wird durch Sprühen aufgebracht, und der Teil 13 ist fertig» Die Teile 6 und 13 überlappen einander, wie in Fig.10 dargestellt, wodurch Lichtmodulationselemenfce des Reflexionstjpa

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erhalten worden. Das modulierte Licht wird von der Seito des Teiles 6 in Richtunß des Pfeiles 11 * eingeleitet und an der Oberfläche des Aluminiumsubstrates 14 reflektiert und darauf das modulierte Licht abgeführt. Das Aluminiumsubatrat dient gleichzeitig als Elektrode, und die Steuerapannunc wird zwischen dem llesa-Film 1 und dem Aluminiumsubstrat 14- anceleet. Der Kodulationofaktor und die Tranfimissionsfähigkeit dieses Modülationselementes vom Heflaxionstyp entsprechen den Aus« führunßsformen von Lichtraodulationeelementen des Reflexionstyps der zweiten Ausführuncaform_t die in Fi£.9 c^Qze^Z^ ist»

Eei Hodulationselenenten nach dieser Ausführungsform besteht die Tendenz, dass ein Kurzschlueo zwischen der äuußeren Randfläeho des AluroiniuniGubstrats 14- und dem Nooa-Film 1 stattfandst« Dieser Kurzschluss kann jedoch durch eine Isolations« schicht für den auösersten Teil des Aluminiumsubstrats verhindert, werden. Bei den oben genannten drei Lichtmodulationselementen vrarde gefunden, dass Uffelcte, die bei den er ' en Lieiitnioduiationselömenten, welche den F-K-^ffekt ber.ui^v-, niülii? auftreten. Die Effekte bestehen darin,< dass die Ilodulation in den genannten Modulationselementen bei einer Wellenlänge oberhalb von Λ η ausführbar ist» Dio modulierbare Wellenlänge ist nicht auf die ΪΤΠιβ der fundamentalen Grenzabsorbtions\fcllenlänce des Materials zur Lichtmodulation beschränkt, sondern die Modulation ist in einem vielten Wellenlängenbereich tnö'clicho Vielmohr ist au berücksichtigen, dnsa die modulierbare Wellenlänse bei den ernannten Lichtmodulationseleraenten einen weiten Bereich umfasst, da ein Zusnm-" menwirken zv;ischeji dem F-K-Effekt und dem Intorferonzeffelct durch die Filme und dön Spalt besteht. Dieses Zusammenwirken wird im einzelnen bei.der letzten Au3führun£0form_t diö am meisten davon Gebrauch macht, beschrieben_o

Die LichtmodulationOelemente, bei denen beido Elektroden am; Metall mit hohem f-cfloxiozio.falrtar boritehon, v/erden aln Abwandlung der geschilderten Lichfcraodulaticmnoiömftufce biti'uoh· trefcj In die3om Falle v/ird das zn modulierendo Ϊ.Lnht m .Ur-

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CdS-Schicht von einem Ende eines verbundenen Seile des Lichtelementes eingestrahlt« Es erfolgt eine wiederholte Reflexion zwischen den Elektroden, und das modulierte Licht wird am anderen Ende hinausceleitet. Es ist jedoch schwierig, das Licht in dem sehr dünnen CdS-PiIm von einem Ende des Lichtmodulationselementes her einzuleiten. Aue diesem Grunde werden Idcbtiaodulationselemente entsprechend der nachfolgenden Ausfünrungsform hergestellt·

Weitere AuBführunGSformen nach der Erfindung sind nachstehend beschrioben. In Fig.11 und Pig.12 sind Schichten einer Nickel-ChromleGiörung und Gold auf dem Glassubatrat 16 angebracht (BYOOR GLASS, ein Handelename der CCRITBIG CO., USA, Abmessung Gen 55 χ 53 κ 0,3mm), wobei Veicuumbedampfung angewendet wurde. Die streifonförmicen Auflasen öus nickel-ChromleGierungen und Goldfilmen werden selektiv Geätzt, und Elektroden 17 mit Abmessungen von 2 χ 2mm angebracht· Der CdS-3?ilm 18 mit einer Dicke von etwa COO ρ wird durch Hochfrequenzsprühverfahren aufgebracht« Ein Schnittbild dieser Ausführungoart ist in Pig.11 dargestellt, und eine Aufsicht davon zeigt Fig»12» Biese Ausführungsfonnen sind Ausschnitte in der Grosse 18 χ 18mra.

In Fig.13 sind ein Paar dieser Teile 19 und 19' einander überlappend dargestellt, und auf diese V/eise v/erden Lichtmodulationaelenente erhalten. Dabei ist YAG-Laserlicht (Wellenlänge 1_t06 ji) als Strahl 20 in die CdS-Schicht 18 eines Teiles 19 als tu modulierendes Licht eingeführt. Dor Prismenkoppler 21, gemüse Fig.13 vjird als Mittel zum Einführen des Lichtes in die CdS-Schicht verwendet. Neben Prismenkopplern können auch Gitterkoppler (grating couplers) und Spitzonkoppler (taper couplers) u. cigl«verwendet v/erdon. Beschrieben sind Prismenkoppler in "Theory of Prism-Film and ..." in der US-Zeitschrift "Journal of the Optics Society·of America, Vol.60» No.10_t 1970 Oct.", Gitterkopp-Ier in "Grating Coupler for «·.,", "Applied Physics Letters, *■ 01.16, Ho.12 "<97O_t June" und Spitzenkoppler in "page 398... /jplied Physics, Letters, VoIdG, 1971"«, Das zugeführte YAG-

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Laserlicht %/ird in der CdS-Filaschicht 1G ale Lichtleiterfilm fartgeleitet. Im Falle der Leitung in der CdS-Filinschicht wird das verlustarme YAG-Laserlicht benutzt, da das Licht von He-Ne-Laeern mit der Wellenlänge 632,Om ji grosse Verluste bringt. Veirn das in dem CdS-FiIm 18 sich ausbreitende Licht an der Verbindungsstelle 22 anlangt, findet eine Kopplung zwischen dieBer und dem CdS-FiIm 10^r des anderen Teiles 19* statt. Das durch diese Kopplung fortgepflanzte Licht geht in die CdS-Filmochicht 18* über, setzt sich dort fort und kommt in den Teil 10 zurück, sowie dann in den Teil 18* und pflanzt sich wieder in der CdS-Filmschicht 18' fort. Die Anzahl der Bewegungen des Lichtes von ainem CdS-FiIm zum anderen an der Verbindungsstelle oder an. der Kopplung kann wahlweise geändert werden, indem die Länge dec Verbindungsteiles verändert wird· Das in dem CdS-FiIm 18^!l fortgeleitete Licht vxird über den Prioiaenlcoppler 23 entnommen· Anateile des Prismenkopplers 23 können die genannten Gitter- oder Spitzenkoppler verwendet v/erden.

Wird eine Spannung von 30V an die Elektroden 17 und 17" angelegt _t se bewirkt das durch den einen Film fortgeleitete Licht 3iiie Kopplung an der Verbindungsstelle 22; es unterliegt d^u 3T«K-Effekt jeweils, wenn es die Barriere durchdringt, die auf dem GdS-Filni sich bildet, der an den kombinierten Teil 19 angebracht ist, und die spektrale Übertragungscharakteristik wird geändertο

Die Lichtmodulaticnselemente entsprechend der obsn beschriebenen Ausführungsformen besitzen den Vorteil, dass die Kombinotion der sswei Filmschichten dieselbe Fortpflimzungskonstante besitzt und daher in einfacher Weise eine Lichtkopplung gestattet, durch welche die beiden oben genannten Lichtwege an beliebigen Stollen verbunden v/erden können. Der hohe Modulationsgrad lässt sich erreichen, da tier F-K-Effelrt jedes Mal erhalten v.'ird, wenn eine Lichtkopplung erfolgt, sobald die Spannung daß elektrische Feld beeinflusst, und diese Modulationselemente Bind für lacht*-! C-Schsutttngen geeignet, da das Licht längs der Tn-

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nenseite der Filme geleitet wird, und daher die Filme ale Lichtleiter direkt mit einer Licht IC-Anordnung verbunden werden können.

Bei den oben geschilderten Ausführungeformen beetehen die Filmlichtleiter aus einem Material zum Modulieren des Lichtes, das auch als Mittel zum Einführen des Lichtes in das Filmmaterial zur Lichtmodulation des Elementes dient und zum Herausführen des modulierten Lichtes aus dem Inneren des Filmes für die Lichtmodulation benutest wird« An die Filmlicht· leiter angepasste Lichtkopplor werden als Mittel sum Einführen des Lichtes in die Filmlichtleiter und zum Abnehmen des nodulierten Lichtes verwendet· Die Materialien für die Filmlichtleiter sind nicht auf Filmmatorialien zur Lichtmodulation beschränkt. Die Fortleitung des Lichtes im Inneren der Lichtleitfilme auf dem Substrat erfordert Filmlichtleiter mit einem Brechungsindex, der grosser als der des Substrates ist· Beispielsweise hat der Brechungsindex oines CdS-Filns des Filmlichtleiters bei einem Lichtmodulationselement noch einer der oben besehriobenen Ausführungsformen etwa den Wert 2,5 und der des Glases des Substrats etwa den Wert 1,3» Es ist ersichtlich, dass alle Materialien, welche eine Lichtleitung im Innorn des Lichtleitfilms ermöglichen, als Materialien auf dem Substrat benutzt werden können· Darüber hinaus wird an den Verbindungsstellen der Lichtmodulationselemente der obigen Ausführungsformen die Reflexion des Lichtes an der Oberflüche der Elektroden nicht verwendet, sondern es wird die Lientkopplung angewendet. Daher können Leiter, die keinen hohen Reflexionsfaktor besitzen, z.B. dor genannte Hesa-FÜm aus SnO₀ als Materialien für die Elektroden benutzt werden.

Da, wie oben erwähnt, die Anzahl der Kopplungen an den Verbindungastellen beliebig gewählt werden kann, können die Filmlicht· leiter lediglich an das eine Substrat angepasst werden· In diesem Falle wird die Län^o der Verbindungsstelle eo gewählt, dass oine gradzahlige Anzahl von Kopplungen eintritt« Im Falle der Ausbildung der Lichtniodulationseleinente, entsprechend den obigen Ausführungaformen, als Licht-ΙΟ-Anordnung wird eine derartige Konstruktion benutzt·

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Als nächstes werden Lichtnodulationselemento als weitere Ausführuncsfonnen beschrieben, bei denen vom Zusammenwirken des F-K-E£fekts mit dem Interferenzef feiet Gebrauch cemacht wird«

In Fig.14 entspricht der eine Toil 6 dem Teil 6 bei der ersten Ausführun&sforo· Als transparente Elektroden 25 ist Indiumoxyd (InoO,) durch Vakuunbedampfung aufgebracht, sodass die Transmissioncfähickeit 00£ oder mohr beträft« Der Flächenwiderstandswert ist 50 Ohm pro recheneinheit oder weniger auf dem Teil aus BYCOR GLASS, das durch die CORKING Co., USA hergestellt wird«, Dieser ist entsprechend einer optischen Oberfläche poliert. Der CdS-FiIm 26 Ui einer Stärke von etwa COOoS ist darauf mit Hilfe einos Hochfrequcjizsprühverfahrens aufgebracht und dient als Materialschicht zur Lichtmodulation. Ferner ist darauf Glas 2? (CORlIIITG 7059) in der Stärke von 1500 8 durch Hochfrequenzsprühverfahren aufgebracht} dieses wird wiederum mit einem CdS-FiIm 28 in Starke von etwa S0OO2 beschichtet, und der Teil 50 ist fertig.

Die Teile 3 und 30 überlappen einander, wie in Fig.14 gezeigt ist„ Somit ist das Lichtnodulationselement gemäss Fig,14 fertiggestellt;liird in das obon geschilderte Lichtinodulationselement Licht in Richtung des Pfeiles 31 eingeleitet und in Richtung des Pfeiles 32 ausgeleitet, und nach dem spektralen /'erlauf der Lichtübertragung gefragt, so erhält man die in Fir, 15 dargestellte Kurve C. Wird die Spannung von 207 an die Elektroden 1 und 25 angelegt, so entspricht der Gpektralö Verlauf bei der übertragung der Kurve d. Wird der Modulationsfaktor dieses Lichtraodulationselementes auf der Seite der längeren Wellenlänge bezüglich der fundamentalen Absorbtionsgi.'enz--wellenlange in einem weiten Bereich von Wellenlängen gesucht. so sind die Ergebnisse in Fig.16 au finden. Der negative Modu« lationsfairbor in Fig.iG bedeutet, dass die Transmission«fllhig-■· kait bei einer vorgegebenen Spannung grosser isb als wenn c'Li-3 Spannung null beträgt,

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Der Hodulationsfaktor für He-No-Laserlicht (Wellenlänge 632,Qa dieses Lichtmodulationsolementes ist durch die Kurve b in Fig angegeben· Aus Fig,16 und Fig.17 ißt ersichtlich, dass ein hoher Modulationsfairtor in einem weiten Bereich von Wellenlängen er hältlieh ist, wenn Lichtmodulationselemente nach dieser Ausführungaform verwendet werden« Nachstehend ist das Genannte Zusammenwirken mehrerer Effekte beschrieben·

Da ein Interferenzeffekt eintritt, wenn Licht den Film durchdringet, ändert sich die Transmissionsfühigkeit entsprechend der Dicke und dem Brechungsindex des Filmes sowie der Wellenlänge und dem Einfallswinkel des Lichtes. Angenommen die Wellenlänge des Lichtes seiΛ , der Brechungswinkel des einfallenden Lichtes in den Film sei ©, die Dicke des Filmes sei d und der Reflexions faktor sei n_f so erhält man die folgende Beziehung für die maximale Transmissionsfähigkeit:

(k -f J)A - 2 nd cos Ö wenn fc - O, 1, 2...

Somit eil* die folgende Beziehung für ein Minimum an Transmissionsfähigkeit ι

k/i. a 2 nd cos β wenn k » 0, 1, 2...

Bei den Lichtmodulationselementen nach der Erfindung findet die oben Geschilderte Interferenz in dem Filmmaterial zur Lichtmodulation im Spalt und in dem Glasfilm statt.

let die Spannung zv/ischen den Elektroden anceleßt, so ist su berücksichtigen, dass,'de der Brechungsindex des CdS-Filins sich -■:ie(~<m ('.se F-K-Effekta ändert, eine Barriere auf der Oberfläche <?£c Cci-S-'Filmea Gebildet idLrd, und der Brochuncsindex der Barriere rieb Lndcrt, Demzufolce ist eine Geringe Ä'nderunc in der Dicke neob dieoer Besiehur-g für jeden Film wesentlich« Aus diesen Ausfühx iiG^n ist ersichtlich, dass die Transmissionsfiihigkeit sich 'ϊ.Ιτ, Ärderunisen des Brechuncsindex η und df,r Dicke d änderte Da- hur üridort sich-, texin eine Spannung an die Elektroden

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v/ird, die Transmissionsfahigke.it in einem weiten Wellenlängenbereich, und der Modulationsfaktor, wie in Fig«16 gezeigt, wird erhaltene

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das geschilderte Zusammenwirken intensiv, da der Glasfilm angepasst ist, um einen Film zur Erzeugung des Interferehzeffekts zu bilden, und man erhält so einen grossen Hodulationsfaktor· Ferner kann Licht einer Gewünschten Wellenlänge mit einen hohen Hodulationsfaktor moduliert v/erden, indem die Dicke und der Brechungsindex des Glases entsprechend gewählt werden. Wird ferner in der obigen Gleichung der Wert des cos β geändert, so ändert sich die Transmissionsfähigkeit, und damit ist ersichtlich, dass die Transmissionsfähigkeit der obigen Modulationoelemente sich mit der Änderung des Einfallswinkels des Lichtes ändert. Für die obigen Lichtaodulationselemente ist die Änderung der Intensität der Lichtübertragung in Abhängigkeit von der Änderung des Einfallswinkels des Lichtes in einem Bereich von O⁰ bis 3° in Fig.18 darcestellt. In Fig.10 zeigt die Kurve e die Intensität der Lichtübertragung bei He-lIe-Laserlicht (Wellenlänge 632,OmJi), v/enn die angelegte Spannung null ist, und die Kurve f, wenn die Spannung von 30V angelegt ist. Aub Fig.10 ist ferner ersichtlich, dass grosse Änderungen der Transmissionofühigkeit und des Modulationsfaktors durch geringfügige Änderungen im Einfallswinkel des Lichtes erreicht werden können. Daher kann Licht beliebiger Wellenlänge ebenfalls mit einem hohen Modulationsfaktor moduliert v/erden, wenn der geeignete Einfallswinkel dee Lichtes festgelegt v/ird.

Aus diesen Ausführungen ist ersichtlich, dase durch Zusammenwirken von F-K-Effekt und Interferenzeffekt verschiedene Abwandlungen der Lichtmodulationoelemente gemäss den obigen Ausführungsformen ermöglicht v/erden, die praktisch verwendbar sind»

Somit ermöglichen eine Vielzahl von Filmen, die Interferenzeffekt* zeigen, eine Anpassung, und die Filme, die Interferences fekt auslösen, können auch auf den beiden Einzeltafeln, die miteinander verbunden werden, angebracht werden«, Da sich ein

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Interferonzphünomen in joden Film aus transparentem Material zeigt, können alle Filme aus transparenten Xeoliermaterialien ale tfilme mit Interferenzef feiet benutzt werden·

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Claims

Patentansprüche

(jly'Lichtmodulationsoloraont, c;okennzeicbnet durch paarweise vorgesehene Substrate, die mit Elektroden und Halbleiterschichten, die den Frans-Keldyach-Kffeiet seifen, bedeckt sind und einander derart überlappen, dass die Ilalbloiterschichten einander gegenüberstehen.

2, Lichtraodulationselment vom Übertrarjunnstyp ^emüss Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass beide Substrate aus transparenten Ioolatoren bestehen, und dass beide Blektrodort transparent ausgebildet sind.

3· Idehtmodulationselernent nach Anspruch 1 odor 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate aus Glas bestehen.

4. Idebtmodulationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden, die an den beiden Substraten angebracht sind, aus einer Art von Zinnoxyd, Bleioxyd, Indiumoxyd oder Gralliumoxyd bestehen,

5» Lichtciodulationaolement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, öasa die Halbleiter für den Franz-Keldysch-liffekt aus Kadmiumsulfid bestehen.

G. Lichtaodulationsoloment vom Refleacionstyp nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Substrate aus einem transparenten Isolator besteht, dass transparente Elektroden on das transparente isolierende üubstrat angepasst sind, und dass metallische Slektroden mit hohes Reflexionsfaktor auf dem anderen Substrat angeordnet sind. . ;

7. Lichtmodulationsßlemont vom Reflo::ionstyp nach einen der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass eines der Substrate aus einem transparenten Isolator besteht, dass transparente .Elektroden auf dem transparenten Substrat an-

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Gebracht sind, dasa das andero Substrat ein metallisches Substrat mit hohem Reflexionsfaktor ist, und dass das metallische Substrat als Elektrode dient,

8· Lichtraodulationselement nach einem der Ansprüche 1 bis ?■» Gekonnzeichnet durch Mittel zum Einführen des Lichtes in die Halbleiter, welche einen Franz-Keldysch-Effekt aufweisen, und durch Mittel zum Herausführen des modulierten Lichtes aus dem Inneren der Halbleiterschicht·

9. Lichtmodulationsolement nach Anspruch G, Gekennzeichnet durch Mittel zum Einführen des Lichtes in einen Lichtleit» film auf den Substrat, der sich zu der Halbleiterschicht hin erstreckt, und durch Mittel zum Abführen des modulierten Lichtes aus dem Lichtleitfilm auf dem Substrat, der sich zur Halbleiterschicht hin erstreckt.

10· Lichtmodulationseleraent nach Anspruch 9» dadurch Gekennzeichnet, dass der Lichtleitfilm aus der genannten Halbleiterschicht besteht·

11, Lichtmodulationselement nach Anspruch. 9»

durch Mittel zum üinführen des Lichtes in den Lichtleitfiln und durch Mittel zum Herausführen des modulierten Lichtes aus dem Inneren des Lichtleitfilms·

12, Lichtmodulationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, Gekennzeichnet durch Verwendung der genannten Mittel zum Einleiten des Lichtes und Herauslöiten des modulierten Lichtes, indem eine Art von Prismenkoppler, Gitterkoppler oder Spitzenkopplor verwendet wird.

13, Lichtmodulationaeleraent nach einem der Anoprüche 1 bis 12, dadurch cekennzelehnet, dasa die Filme, die einen Interferenzeffekt bewirken, im Inneren der Filme mit dem Fronz-Keldysch-Effekt vorgesehen sind«

14ο Lichtmodulationselement nach einem dor Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Filme, die einen Interferenzoffekt zeigen, Olaafilme sind»

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