DE2442724A1 - Integriert optischer wellenleiter mit einem filter - Google Patents
Integriert optischer wellenleiter mit einem filterInfo
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Description
Integriert-optischer Wellenleiter mit einem Filter
Die Erfindung betrifft einen integriert-optischen Wellenleiter mit einem Filter.
Bekannt sind aus Aufsätzen von S.E. Miller (IEEE J. Quantum Electron., QE-8 (1972) 199) und P.K. Tien (Appl. Opt. 10
(1971)2395) Wellenleiterstrukturen mit integriert aufgebauten Modulatoren, Laserverstärkern und Koppelvorrichtungen.
Aufbau und Eigenschaften von Vielfachschichten sind z.B. in dem Buch "Thin Film Optical Filters" von H.A. Macleod, Adam
Hilger, Ltd. London, 1969 beschrieben. Nach der dort genannten Theorie können Vielfachschichtsysteme aus dielektrischen
und metallischen dünnen Schichten aufgebaut werden, welche die spektralen oder Polarisationseigenschaften optischer
Strahlung in gezielter Weise verändern oder als Reflektoren dienen.
Aufgabe der Erfindung ist es, für die optische Nachrichtentechnik einen Wellenleiter mit einem Polarisations- oder
spektralselektiven Filter zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem Substrat ein Vielfachschichtsystem mit hoch- und niedrigbrechenden
Schichten und auf diesem ein erster ankommender und ein zweiter weiterführender Wellenleiter mit eng benachbarten
getaperten Enden angeordnet und daß die effektiven Brechungsindices
η für die zu führenden Moden der beiden Wellenleiter größer ist als der Brechungsindex n^ der ersten an die Wellen-
VPA 9/710/408Aa WR/Kow
-2-
609812/0835
leiter angrenzenden Schicht des Vielfachschichtsystems sind.
Wegen der Taperform der beiden Wellenleiterenden wird eine
im ersten Wellenleiter herangeführte Lichtwelle in das Vielfachschichtsystem gebrochen, dort nach Reflexion und Transmission
an den einzelnen Schichtgrenzen des Vielfachschichtsystems durch Interferenz aller Teillichtwellen beeinflußt
und in den zweiten Wellenleiter gebrochen, wo die Lichtwelle weitergeführt wird. Der Abstand zwischen den Enden der Wellenleiter
muß möglichst gering sein, damit das im Vielfachschichtsystem
beeinflußte Licht vom zweiten Wellenleiter wieder aufgenommen wird.
Vor bzw. hinter den getaperten Enden der Wellenleiter werden
die Lichtwellen geführt, da n. <: η ist.
Das Vielfachschichtsystem wirkt insbesondere als spektralselektives oder als Polarisationsfilter, wenn es einen Aufbau
wie das in der Offenlegungsschrift 2 252 826 beschriebene Dünnschichtfilter aufweist. Der spezielle Aufbau des Filters ♦
mit der Anzahl der hoch- und niedrigbrechenden Schichten, deren Brechungsindices sowie die Auftreffwinkel der Lichtwellen
auf die an die Wellenleiter angrenzende Schicht des Vielfachschichtsystems ist den dort genannten Beziehungen
zu entnehmen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der Figurenbeschreibung näher erläutert.
In der Figur ist auf einem Substrat 1 aus Glas ein Vielfachschichtsystem
2 mit einer solchen Brechungsindexstruktur aufgebracht, daß es als Reflexionspolarisator für monochromatische
Lichtwellen wirkt, welche unter einem Winkel 6Q auf die
VPA 9/7i0/4084a -3-
98-1 2/0835
erste an den Wellenleiter 3 mit dem getaperten Ende 4 anschließende
Schicht des Vielfachschichtsystems 2 auftreffen. Alle hoch- und niedrigbrechenden Schichten des Vielfachschichtsystems weisen
die gleiche effektive optische Schichtdicke auf, die gleich einem ungeraden Vielfachen von λ/4 ist (A= Lichtwellenlänge).
Das Vielfachschichtsystem weist eine Brechungsindexstruktur ησ (no, n.) nn auf (ησ = Substratbrechungsindex) und er-
o d. Ί U D
füllt die Beziehung
In (ns 2 - n0 2 sin20Q) - In (nQ 2 - nQ 2 sin2 θ Q)
k = 1/2 .
""" ^"Ip - Hq Sin Cq; - IU \il*
- IiQ
OJ-Il C7q
In (n2 2 - nQ 2 sin2 θQ) - In (n^ - nQ 2 sin2 θ Q)
wobei n. und n2 die Brechungsindices der er.sten bzw. zweiten
an die Wellenleiter anschließenden Schichten des Vielfachschichtsystems sind, k = 1, 2 ....
Durch Vorgabe der Taperform des Wellenleiters 4 kann erreicht
werden, daß die Lichtwelle unter dem Winkel 9Q auf das Vielfachschichtsystem
auftrifft.
Damit das am Vielfachschichtsystem reflektierte Licht nicht verloren geht, wird das getaperte Ende 5 des zweiten Wellenleiters
6 eng benachbart an das getaperte Ende 4 des Wellenleiters 3 angeordnet. Die polarisierten Lichtwellen gelangen
aus dem Vielfachschichtsystem 2 gemäß dem eingezeichneten Verlauf 7 in den Wellenleiter 6 und werden dort weitergeführt.
4 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
VPA 9/710/4084a -4-
60981 2/0835
Claims (4)
- .4-PatentansprücheIntegriert-optischer Wellenleiter mit einem Filter, dadurch gekennzeichnet , daß auf einem Substrat ein Vielfachschichtsystem mit hoch- und niedrigbrechenden Schichten und auf diesem ein erster ankommender und ein zweiter weiterführender Wellenleiter mit eng benachbarten getaperten Enden angeordnet sind und daß die effektiven Brechungsindices Uq für die zu führenden Moden der beiden Wellenleiter größer als der Brechungsindex η., der ersten an die Wellenleiter angrenzenden Schicht des Vielfachsystems sind.
- 2. Wellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Vielfachschichtsystem als Spektralfilter ausgebildet ist.
- 3. Wellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Vielfachschichtsystem als Polarisationsfilter ausgebildet ist.
- 4. Wellenleiter nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet , daß das Vielfachschichtsystem als Reflektor (vollständig oder teilweise reflektierend) ausgebildet ist.VPA 9/710/4034a609817/0835
Priority Applications (2)
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DE2442724A DE2442724A1 (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Integriert optischer wellenleiter mit einem filter |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2442724A DE2442724A1 (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Integriert optischer wellenleiter mit einem filter |
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Family Applications (1)
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1975
- 1975-08-15 US US05/605,182 patent/US4006964A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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