DE2331497A1 - ARRANGEMENT FOR COUPLING LASER BEAMS INTO OPTICAL FIBERS - Google Patents

ARRANGEMENT FOR COUPLING LASER BEAMS INTO OPTICAL FIBERS

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DE2331497A1
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Description

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Bell-Northern Research Ltd., Ottawa (Kanada)Bell-Northern Research Ltd., Ottawa (Canada)

Anordnung zum EinkoppoIn von Laserstrahlen in optische FasernArrangement for coupling in laser beams in optical fibers

Die Erfindung bezielit sich auf das Einkoppcln von Laser" strahlen in optische Fasern und eignet sich besonders zur Anwendung in optischen Kommunikationssystemen.The invention is aimed at the coupling of lasers " radiate into optical fibers and are particularly suitable for use in optical communication systems.

Sowohl Laserstrahlen als auch optische Fasern wurden schon in Kor.tniunikationssystemen verwendet und auch die Kombination von Laserstrahlen und optischen Fasern wurde schon vorgeschlagen,Both laser beams and optical fibers have been around used in communication systems and also the combination of laser beams and optical fibers has already been proposed

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Die wirksame Kopplung eines Laserstrahles mit einer optischen Faser ist jedoch ein schwieriges Problem, dessen praktische Realisierung, besonders bei Einzelfaserbetrieb bzw. -modus noch nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte.However, effectively coupling a laser beam to an optical fiber is a difficult problem, its practical Realization, especially with single fiber operation or mode, could not yet be solved satisfactorily.

Bei einem üblichen Verfahren wird der Laserstrahl auf die Eintrittsfläche der Faser durch das Objektiv eines Mikroskops fokussiert. Mit einem Gaußschen Laserstrahl läßt sich ein Virkungsgrad von etwa 90 % erzielen. Bei AgAs-Lasern führt jedoch die geringe Größe der Vertiefung zu starken Beugungserscheinungen des Strahles. Diese Beugungserscheinungen machen zusammen mit der komplexen Strahlstruktur die Fokussierung des Strahles auf einen kleinen Fleck von beispielsweise 4 Mikron Durchmesser sehr schwierig. Die Fokussierung des Strahles mittels Linsen ist zwar für Laborzwecke akzeptabel, bei praktischen Systemen jedoch infolge der großen Fluchtungstoleranzen und der sehr geringen Brennweite, die einen sehr kleinen Brennfleck zur Folge hat, inakzeptabel. Das System ist dadurch äußerst empfindlich gegenüber Vibrationen, thermischen Ausdehnungen und anderen Schwierigkeiten.In a common method, the laser beam is focused on the entry surface of the fiber through the objective of a microscope. An efficiency of about 90 % can be achieved with a Gaussian laser beam. With AgAs lasers, however, the small size of the recess leads to strong diffraction phenomena of the beam. These diffraction phenomena, together with the complex beam structure, make it very difficult to focus the beam on a small spot, for example 4 microns in diameter. The focusing of the beam by means of lenses is acceptable for laboratory purposes, but in practical systems it is unacceptable due to the large alignment tolerances and the very small focal length, which results in a very small focal spot. This makes the system extremely sensitive to vibrations, thermal expansion and other difficulties.

Durch die Erfindung wird das Einkoppeln eines Laserstrahles in eine optische Faser relativ einfach und wirksam erreicht. Der Laserstrahl wird auf einen ebenen Mikrowellenleiter gekoppelt, der den Strahl auf ein Ausgangsfenster fokussiert, das eng mit einer optischen Faser gekoppelt ist.The coupling of a laser beam into an optical fiber is achieved relatively easily and effectively by the invention. The laser beam is coupled to a flat microwave guide, which focuses the beam on an exit window, that is tightly coupled to an optical fiber.

Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt somit einen ebenen Mikrowellenleiter, eine optische Faser, Mittel zum Einkoppeln des Laserstrahles in den ebenen Hikrowellenleiter und Mittel zur Anordnung der Achse der optischen Faser parallel zur Achse des Mikrowellenleiters, der den Strahl aus dem Laser auf das Ende der optischen Faser fokussiert. Besonders geeignetThe arrangement according to the invention thus comprises a planar one Microwave guide, an optical fiber, means for coupling the laser beam into the planar microwave guide and means to arrange the axis of the optical fiber parallel to the axis of the microwave guide that carries the beam from the laser focused on the end of the optical fiber. Particularly suitable

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zum Einkoppeln des Laserstrahles in den ebenen Mikrowellenleiter ist ein Gitter.for coupling the laser beam into the flat microwave guide is a grid.

Zur ausführlicheren Erläuterung wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen. Darin zeigt;For a more detailed explanation, reference is made to the exemplary embodiments shown in the drawing. In it shows;

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein vollständiges System, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 eine alternative Anordnung in der Ansicht entsprechend Fig. 2,1 shows a longitudinal section through a complete system, FIG. 2 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 1, FIG. 3 shows an alternative arrangement in the view corresponding to FIG. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausfuhrungsform und Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI gemäß Fig. 1.FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3, Fig. 5 is a plan view of a further embodiment and 6 shows a section along the line VI-VI according to FIG. 1.

Wie in Fig. 1 dargestellt, fällt ein Laserstrahl 10 auf einen Koppler 11, im vorliegenden Fall ein Gitter, in dem der Strahl in den ebenen Mikrowellenleiter 12 eingekoppelt wird. Der Strahl passiert den Mikrowellenleiter auf der Bahn 13. Eine optische Faser 14 ist axial mit der Längsachse des Mikrowellenhohlleiters angeordnet. Die Faser 14 besitzt einen Kern 15 als lichtleitendes Bauteil. Das Licht wird im Kern auf bekannte Weise durch Innenflächenreflexion gehalten. Mikrowellenleiter 12 und Faser 14 sind auf einem Substrat 16 angebracht.As shown in Fig. 1, a laser beam 10 is incident on one Coupler 11, in the present case a grating in which the beam is coupled into the planar microwave guide 12. Of the Beam passes the microwave guide on track 13. An optical fiber 14 is axial with the longitudinal axis of the microwave guide arranged. The fiber 14 has a core 15 as a light-conducting component. The light is in the core held in a known manner by internal surface reflection. Microwave conductor 12 and fiber 14 are on a substrate 16 attached.

Der Laserstrahl 10 besitzt einen relativ großen Durchmesser. Durch Einkoppeln in den Mikrowellenleiter 12 erhält man einen breiten, dünnen Strahl 13, der annähernd auf die Abmessungen des Faserkernes 15 fokussiert werden muß. Fig. 2 zeigt einen Weg zum Fokussieren des Strahles. Der Mikrowellenleiter 12 ist in der Draufsicht auf den Schnitt nach Fig. 1 keilförmig. Nach dem Einkoppeln des Laserstrahles 10The laser beam 10 has a relatively large diameter. By coupling into the microwave guide 12 one obtains a wide, thin beam 13, which approximates the dimensions of the fiber core 15 must be focused. Figure 2 shows one way of focusing the beam. The microwave guide 12 is wedge-shaped in the plan view of the section according to FIG. 1. After coupling in the laser beam 10

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in den Mikrowellenleiter 12 durch das Gitter 11 wird der Strahl durch interne Reflektion im Mikrowellenleiter fokussiert. Der Winkel U des Keiles ist sehr klein und beträgt ca. 2 . Es kann jedoch auch mit größeren oder kleineren Winkeln gearbeitet werden.in the microwave guide 12 through the grating 11, the beam is focused by internal reflection in the microwave guide. The angle U of the wedge is very small and is approx. 2. However, larger or smaller angles can also be used.

Eine alternative Fokuss. irungsform zeigen die Fig. 3 und 4. Eine Dünnfilmlinse 17 ist auf dem Wellenleiter 12 gebildet. Die Linse 17 erhält man durch lokale Vergrößerung der Stärke des Mikrowellenleiters gemäß Fig. 4, wobei diese Vergrößerung der Stärke senkrecht zur Ebene des Mikrowellenleiters gemäß Fig. 3 die Form einer Linse besitzt. Die Linse 17 kann man dadurch herstellen, indem man den Mikrowellenleiter zunächst auf eine Gesamtstärke bringt gleich der Gesamtstärke der Linse, worauf das übrige Material beispielsweise durch Ätzen beseitigt wird, so daß die Linsenform zurückbleibt. Bei einem alternativen Verfahren wird zunächst der Mikrowellenleiter auf seine richtige Stärke gebracht und dann die zusätzliche Stärke der Linse dadurch gebildet, daß man lokal eine weitere Schicht des Mikrowellenleitermaterials aufbringt. Alternativ kann man die zusätzliche Stärke der Linse durch eine örtliche Materialschicht bewirken, dessen Brechungsindex etwas kleiner ist, als derjenige der Hauptwellenleiterschicht. Bei einer Hauptwellenleiterschicht mit einem Brechungsindex 1,6, kann die zusätzliche Schicht beispielsweise einen Index 1,55 besitzen. Zur Herstellung dieser Dünnfilmlinsen kann man mit dem üblichen Photomaskenverfahren arbeiten. Die zusätzliche Stärke der Linse 17 verändert den effektiven Index des Mikrovellenleiters im Linsenbereich und bewirkt dadurch die Fokussierung des Strahles.An alternative focus. 3 and 4 show the embodiment. A thin film lens 17 is formed on the waveguide 12. The lens 17 is obtained by increasing the power locally of the microwave guide according to FIG. 4, this increase in strength perpendicular to the plane of the microwave guide according to FIG Fig. 3 is in the form of a lens. The lens 17 can be produced by first inserting the microwave guide brings to a total thickness equal to the total thickness of the lens, whereupon the remaining material is removed, for example by etching so that the lens shape remains. In an alternative method, the microwave guide is used first brought to its correct strength and then the additional strength of the lens formed by locally another Applying layer of microwave guide material. Alternatively, one can get the extra power of the lens through a local one Cause material layer whose refractive index is slightly smaller than that of the main waveguide layer. At a Main waveguide layer with a refractive index 1.6, the additional layer can, for example, have an index 1.55 own. The usual photomask process can be used to manufacture these thin-film lenses. The additional Power of the lens 17 changes the effective index of the Micro waveguide in the lens area and thereby causes the Focusing the beam.

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Fig. 5 zeigt eine Kombination der alternativen Fokussierformen gemäß Fig. 2 und 3. Der ebene Mikrovellenleiter 12 umfaßt zwei Abschnitte, einen zusammenlaufenden oder keilförmigen Abschnitt 12a gemäß Fig. 2, auf den gemäß Fig. 3 ein paralleler Abschnitt 12b folgt. Das Gitter 11 ist an das breite Ende des Abschnittes 12a gekoppelt. Die Dünnfilmlinse 17 befindet sich am parallelen Abschnitt 12b und besitzt die gleiche Form vie die Linse 17 in Fig. 3. Der parallele Abschnitt 12b ist auf die Faser 14 gekoppelt.Fig. 5 shows a combination of the alternative forms of focusing according to FIGS. 2 and 3. The planar microwaveguide 12 comprises two sections, a converging or wedge-shaped section 12a according to FIG. 2, onto that according to FIG. 3 a parallel section 12b follows. The grid 11 is coupled to the wide end of the section 12a. The thin film lens 17 is located on parallel section 12b and has the same shape as lens 17 in FIG. 3. The parallel section 12b is coupled to fiber 14.

Der fokussierte Strahl wird in den Kern 15 der Faser 14 injiziert, indem man das Ende des Filmes mit dem Mikrovellenleiter koppelt, vobei der Kern 15 mit dem Mikrovellenleiter axial fluchtet. Die Kopplung von Wellenleiter und Film kann unter gewissen Bedingungen durch eine Abschrägung 18 am Ende des Mikrovellenleiters verbessert verden.The focused beam is in the core 15 of the fiber 14 injected by coupling the end of the film to the microwaveguide, with the core 15 to the microwaveguide axially aligned. The coupling of waveguide and film can under certain conditions by a bevel 18 am The end of the micro waveguide is improved.

Die Kopplungsanordnung 11 für den Laserstrahl und den Mikrowellenleiter kann verschieden ausgeführt verden. Die Herstellung und Funktion verden vereinfacht durch einen Gitterkoppler, der alternativ auch als Prismenkoppler ausgeführt werden kann. Im Prinzip gibt es zwei Arten von Gitterkopplern, nämlich dünne Phasengitter und dicke Winkelgitter nach Bragg. Die dicken, braggschen Winkelgitter kann man mit einem Wirkungsgrad von etwa 75 % hersteilen. Sinusförmige, dünne Phasengitter lassen sich einfacher herstellen, besitzen jedoch nur einen Wirkungsgrad von etwa 35 %· Wenn man jedoch mit einem relativ großes Einfallswinkel arbeitet und die Form der Nuten, Kerben oder Striche justiert, kann man Glanzeffekte erzielen und diese Gitter auf einen Wirkungsgrad von ca» 70 bis 80 £ bringen· Das Gitter kann beispielsweise einen sägezahnförmigen Querschnitt und ein der Anordnung angepaßtes Profil besitzen· Zu beachten ist vor allem derThe coupling arrangement 11 for the laser beam and the microwave guide can be executed in different ways. The production and function are simplified by a grating coupler, which can alternatively be designed as a prism coupler. In principle there are two types of grating couplers, namely thin phase gratings and thick angle gratings according to Bragg. You can do the thick, Braggian angle grilles with a Produce an efficiency of around 75%. Sinusoidal, thin Phase gratings are easier to manufacture, but only have an efficiency of around 35% · However, if you use If you work at a relatively large angle of incidence and adjust the shape of the grooves, notches or lines, you can create gloss effects Achieve and bring this grid to an efficiency of about »70 to 80 pounds · The grid can for example a sawtooth-shaped cross section and one of the arrangement Have an adapted profile · Above all, the

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Einfallswinkel des Laserstrahles auf das Gitter. Die Teilung bzw. der Abstand des Gitters hängt von verschiedenen Einzelheiten ab. Zum Einkoppeln in den geringsten Modus eines Dünnfilnunikrovellenleiters soll die Teilung des Gitters bei einer Wellenlänge von 0,63 Mikron beispielsweise 1 Mikron betragen. Das Gitter kann auf irgendeine geeignete Weise hergestellt werden, beispielsweise indem man einen Photoviderstand bzw. eine Photoabdeckung Interferenzlaserstrahlen aussetzt. Angle of incidence of the laser beam on the grating. The pitch or the spacing of the grid depends on various details away. In order to couple into the lowest mode of a thin-film uni-waveguide, the division of the grating should be for example, at a wavelength of 0.63 microns, 1 micron. The grid can be made in any suitable manner for example, by exposing a photo resistor or photo cover to interference laser beams.

Wie noch erläutert wird, soll das Substrat 16 aus Silizium bestehen. Man kann jedoch auch mit anderem Material arbeiten, beispielsweise Glas und verschiedenen synthetischen Kristallen, wie etwa GaAs und GaP. Damit man einen wirksamen Mikrovellenleiter 12 erhält, muß sich dieser auf einem Substrat oder einer Schicht mit kleinerem Brechungsindex befinden. Bei Anordnung des Mikrovellenleiters auf einem Substrat mit geeignetem Brechungsindex, kann man den Mikrowellenleiter direkt auf dem Substrat anordnen. Falls jedoch das Substrat keinen akzeptablen Brechungsindex aufveist, wird eine Zwischenschicht erforderlich. So benötigt man beispielsweise gemäß Fig. 1 bei einem Substrat 16 aus Silizium eine Schicht 19 mit kleinem Brechungsindex. Ein hierzu geeignetes Material mit kleinem Brechungsindex für die Schicht ist SiO_ und ein Epoxydharz (beispielsweise XR-63-503 von Dow Corning). Der Brechungsindex η von SiO2 ist etwa gleich 1,45 und derjenige von Epoxydharz etva gleich 1,40. Zur Verringerung von Verlusten der gedämpften Welle mit dem Siliziumsubstrat sollte die Stärke derSchicht mit dem kleinen Brechungsindex ca. 2 Mikron betragen.As will be explained below, the substrate 16 should consist of silicon. However, it is also possible to work with other materials, for example glass and various synthetic crystals such as GaAs and GaP. In order for an effective microwave guide 12 to be obtained, it must be on a substrate or a layer with a lower refractive index. If the microwaveguide is arranged on a substrate with a suitable refractive index, the microwave guide can be arranged directly on the substrate. However, if the substrate does not have an acceptable index of refraction, an intermediate layer will be required. For example, according to FIG. 1, a layer 19 with a low refractive index is required in the case of a substrate 16 made of silicon. A suitable material with a low refractive index for the layer is SiO and an epoxy resin (for example XR-63-503 from Dow Corning). The refractive index η of SiO 2 is approximately equal to 1.45 and that of epoxy resin is approximately equal to 1.40. In order to reduce losses of the damped wave with the silicon substrate, the thickness of the layer with the small refractive index should be about 2 microns.

Die Schicht 12 mit dem hohen Brechungsindex, in der das Licht übertragen oder geleitet wird, kann ebenfalls aus verschiedenem Material bestehen. Ein geeignetes Material ist ein Photovider-The high refractive index layer 12 in which the light is transmitted or guided can also be made of various Material. A suitable material is a photovider

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stand bzw. eine Photoabdeckung KPR mit einem Index η = 1,61. Die Abschwächung dieses Materials beträgt ca. 7 db/cm bei 0,63 Mikron und verringert sich auf etwa 1 db/cm bei 1 Mikron. Eine Alternative ist ein Blei-Silizium-flSpin-on"-Oxyd mit einem einstellbaren Brechungsindex η von 1,44 bis 1,66 und mit einem geringeren Abschwächungskoeffizienten von ca. 0,5 db/cm bei 0,63 Mikron und 0,3 db/cm bei 1 Mikron. Der Vorteil des Photowiderstandes bzw. der Photoabdeckung als Wellenleitermaterial ist seine Einfachheit, mit der er sich zu Mikrowellenleitern willkürlicher Form verarbeiten läßt. Weder Ätzen noch Zerstäuben ist erforderlich. Außerdem kann man sehr einfach keilförmige Ränder oder Kanten herstellen, die zur Auskopplung des Lichtes aus dem Mikrowellenleiter oder zur Verringerung von Reflektionsverlusten an Grenzflächen der Dünnfilmlinsen beispielsweise sehr wichtig sind.stood or a photo cover KPR with an index η = 1.61. The attenuation of this material is about 7 db / cm at 0.63 microns and decreases to about 1 db / cm at 1 micron. An alternative is a lead-silicon fl spin-on "oxide with an adjustable refractive index η from 1.44 to 1.66 and with a lower attenuation coefficient of approx. 0.5 db / cm at 0.63 microns and 0, 3 db / cm at 1 micron. The advantage of the photoresist or photocover as a waveguide material is its simplicity with which it can be processed into microwave guides of any shape. Neither etching nor sputtering is required. Furthermore, it is very easy to produce wedge-shaped edges or edges which, for example, are very important for decoupling the light from the microwave guide or for reducing reflection losses at the interfaces of the thin-film lenses.

Bei dem beschriebenen Material muß die Stärke der das Licht leitenden Schicht für den Modus TEo oder TMo zwischen 0,14 und 0,58 Mikron (bei λ =0,63 Mikron) oder 0,2 bis 0,83 Mikron (bei X =0,9 Mikron) betragen. Praktisch beträgt die Schichtstärke ca. 0,5 Mikron für λ = 0,63 Mikron und ca. 0,7 Mikron für λ = 0,9 Mikron. Schichten mit dieser Stärke kann man ohne weiteres mit KPR oder Si02-Pb0-Spin-0xyd herstellen.With the material described, the thickness of the light-guiding layer for the TEo or TMo mode must be between 0.14 and 0.58 microns (for λ = 0.63 microns) or 0.2 to 0.83 microns (for X = 0 , 9 microns). In practice, the layer thickness is approx. 0.5 micron for λ = 0.63 micron and approx. 0.7 micron for λ = 0.9 micron. Layers with this thickness can easily be produced with KPR or Si0 2 -Pb0-Spin-Oxyd.

Wichtig ist die Ausrichtung des Faserkernes 15 mit dem Mikrowellenleiter 12. Als Substrat 16 kann man, wie erwähnt, verschiedene Stoffe verwenden, doch bietet Silizium gewisse Vorteile. Der wichtigste Vorteil ist der, daß sich Silizium kristallographisch ätzen läßt. Das Igristallographische Ätzen hat den Vorteil, daß das Ätzen im Verhältnis zur Kristallebene vorzugsweise in einer Richtung erfolgt. Es eignet sich deshalb vorzüglich zur Herstellung V-föraiger Nuten, Striche bzw. Kerben. Man kann so einen Kanal in Silizium ätzen,The alignment of the fiber core 15 with the microwave guide 12 is important. As mentioned, various substances can be used as the substrate 16, but silicon offers certain advantages. The most important advantage is that silicon can be etched crystallographically. The etching has Igristallographische that etching with respect to the crystal plane is preferably carried out to advantage in one direction. It is therefore particularly suitable for producing V-shaped grooves, lines or notches. You can etch such a channel in silicon,

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der sehr enge Breitentoleranzen aufweist, wobei das Positionieren des Kanales praktisch nur von der Positionierung der Photoätzmaske abhängt. Die Maske läßt sich bis auf 1 Mikron genau positionieren. Durch das Ätzen entsteht ein Kanal oder eine Nut, deren Seiten schräg zum Boden des Kanals abfallen.which has very narrow width tolerances, the positioning of the channel practically only depends on the positioning of the Photo etching mask depends. The mask can be positioned to within 1 micron. The etching creates a channel or a groove, the sides of which slope obliquely to the bottom of the channel.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Kanal 20 im Substrat 16. Der Kanal 20 wird durch das Ätzen immer schmäler und führt bei weiterem Ätzen an den Seiten 21 schließlich zu einem spitzen Winkel am Boden. Im Vergleich zur Geschwindigkeit beim Abwärtsätzen ist die Breitenzunahme des Kanales durch das Ätzen äußerst gering. Bei bekannten Außendurchmesser der Faser 14 kann man dadurch leicht die gewünschte Kanalbreite zum Positionieren des Faserkernes 15 festlegen. Das kristallographische Ätzen begrenzt sich insofern selbst, als infolge der bevorzugten Ätzrichtung die Zeit keinen wesentlichen Faktor darstellt. Solange das Ätzen andauert, um sicherzustellen, daß die Bodenfläche 22 die im Kanal 20 ruhende Faser 14 nicht berührt, hat das weitere Ätzen nur einen sehr begrenzten Einfluß auf die Lage der Faser, da sich die Kanalbreite nur um einen sehr kleinen Betrag ändert, der ohne weiteres innerhalb der Toleranzen zum Positionieren der Faser liegt.6 shows a cross section through a channel 20 in the substrate 16. The channel 20 becomes increasingly narrower as a result of the etching and with further etching on the sides 21 ultimately leads to an acute angle at the bottom. Compared to speed in the case of downward etching, the increase in width of the channel due to the etching is extremely small. If the outside diameter is known of the fiber 14, the desired channel width for positioning the fiber core 15 can thereby easily be determined. That Crystallographic etching is self-limiting insofar as the time is not significant due to the preferred direction of etching Factor represents. As long as the etching continues to ensure that the bottom surface 22 corresponds to that in the channel 20 does not touch resting fiber 14, further etching has only a very limited influence on the position of the fiber, since the channel width changes only by a very small amount, which is easily within the tolerances for positioning the fiber lies.

Anstelle von Silizium als Substrat kann man auch mit anderen Werkstoffen arbeiten. Ebenso kann man den Kanal 20 nach anderen Verfahren herstellen und beispielsweise auch mit parallelen Seiten ausführen.Instead of silicon as a substrate, it is also possible to work with other materials. You can also follow the channel 20 produce another process and, for example, also run it with parallel sides.

Bei dem bevorzugten Ätzverfahren für den Kanal 20, beispielsweise kristallographischer Ätzung, besitzt der Kanal einen sich verjüngenden Querschnitt. Diese Querschnittsform des Kanals (senkrecht zur Längsrichtung des Kanals) unterstütztIn the preferred etching process for channel 20, for example crystallographic etching, the channel has a tapered cross-section. This cross-sectional shape of the Channel (perpendicular to the longitudinal direction of the channel) supported

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die Positionierung der Faser. Man kann jedoch auch am Kanalende eine geneigte Oberfläche anformen, also an der Verbindungsstelle des Kanals 20 mit dem Ende des Mikrowellenleiters 12. In Fig. 1 ist das geneigte Ende durch die gestrichelte Linie 23 angedeutet. Zur engen Kopplung der Endfläche oder Stirnseite der Faser 14 mit dem Ende des Mikrowellenleiters 12 wird diese geneigte Oberfläche durch ein alternatives, bekanntes Ätzverfahren abgeätzt. Ideal wäre eine scharfe Ecke, meist tritt jedoch eine gewisse Unterschneidung 24 gemäß Fig. 1 auf, die jedoch das Positionieren der Faser nicht beeinträchtigt. Die geneigte Oberfläche ergibt sich nicht immer, sondern hängt von den Eigenschaften des Blättchens ab.the positioning of the fiber. However, an inclined surface can also be formed at the end of the channel, i.e. at the connection point of the channel 20 with the end of the microwave guide 12. In Fig. 1, the inclined end is indicated by the dashed line 23 indicated. For tightly coupling the end face or face of the fiber 14 to the end of the microwave guide 12 this inclined surface is etched away by an alternative, known etching process. A sharp corner would be ideal however, there is usually a certain undercut 24 according to FIG. 1, which, however, does not allow the positioning of the fiber impaired. The inclined surface does not always result, but depends on the properties of the leaflet.

Der Kopplungswirkungsgrad zwischen Mikrowellenleiter und Faser läßt sich verringern, wenn man zur Verringerung der Reflexionsverluste den Kopplungsbereich in ein Harz einbettet, dessen Brechungsindex den Wert η = 1,5 angepaßt ist.The coupling efficiency between the microwave guide and fiber can be reduced if you reduce the Reflection losses embed the coupling area in a resin whose refractive index is adapted to the value η = 1.5.

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Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Anordnung zum Einxoppeln eines Lasers in eine optische Faser, gekennzeichnet durch einen ebenen, auf einem Substrat1. Arrangement for coupling a laser into an optical one Fiber, characterized by a flat, on a substrate (16) angebrachten Mikrowellenleiter (12), durch einen Koppler(16) attached microwave guide (12), through a coupler (11) der den Laserstrahl (1O) in den Mikrowellenleiter einkoppelt, durch Fokussiermittel (12, 17) für den eingekoppelten Strahl am Ausgang des Mikrowellenleiters und durch Mittel zur Anbringung des Kernes (15) der optischen Faser (14) annähernd koaxial zur Achse des Mikrowellenleiters und fluchtend mit dem Ausgang.(11) which couples the laser beam (1O) into the microwave guide, by focusing means (12, 17) for the coupled Beam at the exit of the microwave guide and through means for attaching the core (15) of the optical fiber (14) approximately coaxial with the axis of the microwave guide and aligned with the output. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppler zum Einkoppeln des Laserstrahles in den Mikrowellenleiter ein optisches Gitter (11) umfaßt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the coupler for coupling the laser beam into the microwave guide comprises an optical grating (11). 3. ' Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiermittel eine Verjüngung des Mikrowellenleiters3. 'Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the focusing means is a taper of the microwave guide (12) gegen den Ausgang aufweisen.(12) have towards the exit. 4. Anordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiermittel eine Dünnfilmlinse4. Arrangement according to the preceding claims, characterized in that the focusing means is a thin film lens (17) auf dem Mikrowellenleiter (12) umfassen.(17) on the microwave guide (12). 5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anbringung der optischen Faser ein Kanal (20) im Substrat (16) gebildet und mit der Achse des Mikrowellenleiters (12) ausgerichtet ist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that for attaching the optical Fiber a channel (20) is formed in the substrate (16) and aligned with the axis of the microwave guide (12). 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Silizium besteht und daß der Kanal kristallographisch geätzt ist.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the substrate consists of silicon and that the channel is crystallographic is etched. 309883/1312 ORiGINAi. INSPECTED309883/1312 ORiGINAi. INSPECTED AiAi — JEL —- JEL - 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anbringung der optischen Faser ein Kanal (20) vorgesehen ist, der in dem Substrat (16)
gebildet und mit der Achse des Mikrovellenleiters (12) ausgerichtet ist.
7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a channel (20) is provided for attaching the optical fiber, which in the substrate (16)
is formed and aligned with the axis of the micro waveguide (12).
b. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (16) aus einem Material besteht, dessen Brechungsindex größer ist als derjenige des Mikrowellenleiters (12) und daß zwischen dem Mikrowellenleiter (12) und dem Substrat (16) eine weitere Schicht (19) vorgesehen ist, deren Brechungsindex kleiner ist als derjenige des Mikrowellenleiters.b. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the substrate (16) consists of a material whose refractive index is greater than that of the Microwave conductor (12) and that a further layer (19) is provided between the microwave conductor (12) and the substrate (16) whose refractive index is smaller than that of the microwave guide. 9. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß
das Gitter (11) ein Sägezahnprofil aufweist.
9. Arrangement according to claim 2, characterized in that
the grid (11) has a sawtooth profile.
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