DE2733735A1 - Integrierte optische einrichtung - Google Patents

Integrierte optische einrichtung

Info

Publication number
DE2733735A1
DE2733735A1 DE19772733735 DE2733735A DE2733735A1 DE 2733735 A1 DE2733735 A1 DE 2733735A1 DE 19772733735 DE19772733735 DE 19772733735 DE 2733735 A DE2733735 A DE 2733735A DE 2733735 A1 DE2733735 A1 DE 2733735A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waveguide
layer
optical device
substrate
magnetizable layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19772733735
Other languages
English (en)
Inventor
George Franklin Nelson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sperry Corp
Original Assignee
Sperry Rand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sperry Rand Corp filed Critical Sperry Rand Corp
Publication of DE2733735A1 publication Critical patent/DE2733735A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/09Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
    • G02F1/095Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect in an optical waveguide structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/34Optical coupling means utilising prism or grating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/295Analog deflection from or in an optical waveguide structure]
    • G02F1/2955Analog deflection from or in an optical waveguide structure] by controlled diffraction or phased-array beam steering

Description

DR BERG DiPL-ING. STAPF DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE ifc / O O / 3
8 MÜNCHEN «6, POSTFACH 8602 45
.5-
Anwaltsakt«; 28 289
*fc JIiLi 1977
Sperry Rand Corporation New York, N. Y. 10019 / USA
Integrierte optisch· Einrichtung
Di· Erfindung betrifft eine integrierte optische Einrichtung .
Bekanntlich werden auf dea Gebiet der integrierten optischen Einrichtungen viele Festkörpereinrichtungen verwendet, welche als optische Wellenleiter in optischen Übertragungssysteaen arbeiten. (Siehe beispielsweise die Veröffentlichung "Survey of Integrated Optics" von S.E.Miller, in IEEE Journal of Quantuv Electronics, Bd. QE-8, Nr.2 voa Februar 1972, Seiten 199 bis 205) Zur Zeit entwickelte Dünnechicht-Technologie ermöglicht die Herstellung von Miniatur-Festkörpereinrichtungen, «it welchen optische VII/XZ/ha Ä. . - 2 -
7098.85/0932
t lOWl 9112 72 t München W. MauerkiiAeJSrSle 45 w ' w HnIIn: Bayerische Verainsbuik Manchen 453100
917049 Telegramm« BERGSTAPFPATENT Manchen Hypo-Bank Manchen 3190002624
913310 TELEX: 0524 5*0 BERG d Pauscheck Manchen 65343-Μ»
Energie von einer Dünn Schichtanordnung zu einer entsprechenden Übertragungsleitung aus optischen Pasern übertragen werden kann. (Siehe hierzu die am 3*2.1976 veröffentlichte Patentanmeldung B 38I 985 von I.P, Kaminow u.a.)
Mit der Erfindung sollen die bekannten Einrichtungen verbessert werden. Die Erfindung betrifft ein Beugungsgitter aus einer Streifendomänen-Granatschicht, die sehr guten Kontakt mit einem entsprechenden Wellenleiterteil hat, wobei beide von einem eltsprechenden Substrat bzw. einer entsprechenden Unterlage getragen sind. Ein Laserstrahl, der auf die Oberfläche der Streifendomänen-Granatschicht auegerichtet ist, ist selektriv veränderlich an den (in der Stärke modulierten) Wellenleiter angekoppelt und ist selektiv veränderlich entlang der Ebene des Wellenleiters ausgerichtet, der auf einen ausgewählten einer Anzahl Detektoren für eine Rückübertragung an eine entsprechende (mehrfach ausgenutzte) Übertragungsleitung aus optischen Pasern gerichtet ist. Das Magnetschicht-Beugungsgitter aus Streifendomänen bzw. -bereichen, das in der US-PS 3 752 563 beschrieben ist, und dessen Arbeitsweise werden als Einrichtung zum Ankoppeln, Modulieren und Mehrfachausnutzen des Laserstrahls an bzw. in dem optischen' Wellenleiter für eine anschließende Verarbeitung der Daten benutzt, die mittels des Laserstrahls übertragen werden.
Gemäß der Erfindung ist somit eine Pestkörpereinrichtung und ein entsprechendes Verfahren geschaffen, um (l) einen Licht-
709885/0932 - 3 -
strahl an einen dielektrischen Wellenleiter anzukoppeln,(2) die Stärke des angekoppelten gebeugten Lichtstrahls zu modulieren, und (3) den angekoppelten Lichtstrahl in dem Wellenleiter an irgendeinem von mehreren Detektoren mehrfach auszunützen. Bei der Einrichtung wird eine durch Flüssigphasen-Epitaxie (LPE) aufgewachsene Schicht aus Wismut substituierten seltenen Erden-Eisengranat verwendet ,um eine magnetisierbare Schicht zu bilden, in welcher Streifendomänen bzw. -bereiche erzeugt, erhalten und bewegt werden können. Die Streifendomänen bilden ein Beugungsgitter, wobei die Streifendomänenbreite und ihre Ausrichtung durch Anlegen von äußeren magnetischen Feldern geändert werden kann. (Siehe hierzu US-PS 3 752 563). Die geänderten Streifendomänen werden ihrer· seits dazu verwendet, um die Ankopplung des Lichtstrahls an den Wellenleiter und um die Richtung zu ändern, in welcher der angekoppelte, gebeugte Lichtstrahl in den Wellenleitern ausgerichtet ist. Neben den oben unter (l) bis (3) angeführten Merkmalen kann mit der erfindungegemäßen Einrichtung (4) gleichzeitig das zu übertragende Wellenband gefiltert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig.la und Ib Darstellungen von Streifendomänenmustern, die gemäß der Erfindung verwendet werden;
700885/0932 " * "
Fig.2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Aus
führungsform einer integrierten optischen Einrichtung gemäß der Erfindung;
Fig.3 eine Schnittansicht durch die integrierte opti
sche Einrichtung der Fig.2 entlang der Linie
3-3;
Fig.k eine perspektivische Ansicht einer zweiten Aus
führungsform der integrierten optischen Einrichtung gemäß der Erfindung;
Fig.? eine Darstellung einer Einrichtung, um die erfor
derlichen Betriebsfelder an die Zylinderdomänenschicht der Fig.1 bis k anzulegen;
Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer dritten Aus
führungsform einer integrierten optischen Einrichtung gemäß der Erfindung; und
Fig.7 eine Schnittansicht der integrierten optischen Einrichtung der Fig.6 entlang der Linie 7-7·
Die Erfindung betrifft eine integrierte optische Einrichtung mit Mehrfachfunktionen, bei der die magneto-optisch« Wirkung und die Streifendomänen-Kenndaten einer durch Flüssigphasen-Epitaxie (LPE) aufgewachsenen Schicht, z.B. eines Vismut sub-
709885/0932
atituierten seltene Erden-Eisengranats (BixYb xFe O12)* wobei X einen Bereich von 0,7^ X^ 1,2 hat. Die Streifendomänen in der epitaxialen Schicht bilden eine Phaaengitterstruktur, wobei die Amplitude und Richtung eines einfallenden Lichtstrahls, z.B. eines Laserstrahls/in einem zugeordneten Wellenleiter durch Anlegen eines äußeren ma gnetischen Feldes geändert werden kann, das in der Ebene der epitaxialen Schicht ausgerichtet und in Größe und Amplitude geändert wird.
•ausgenutzt sind
In Fig.la und Ib ist ein Streifendomänenmuster dargestellt, wie es in einer durch Flüssigphasen-Epitaxie (LPE) aufgewachsenen seltenen Erden-Eisengranatschicht 10 gefunden wird. Das Streifendomänenmuster mit einer Magnetisierung M in der Schicht 10 besteht aus parallelen Komponenten A in der Ebene der Schicht 10 sowie aus parallelen und antiparallelen Komponenten B, die senkrecht zu der Ebene der Schicht 10 verlaufen. Diese Streifendomänen können eine periodische I80 -Phasenänderung in einen einfallenden bzw. auftreffenden Lichtstrahl einbringen.
Nunmehr wird eine ebene elektromagnetische Welle KQ betrachtet, die auf die Schicht 10 auftrifft. Diese ebene Welle K"Q erfährt eine periodische Phasenänderung, wenn sie sich über die Schicht 10 ausbreitet. Die Phasenänderung beruht auf der Faraday-Drehung, und die Periodizität wird durch den parallelen und antiparallelen Aufbau der senkrechten Komponenten B der Magnetisierung M der Schicht 10 hervorgerufen. Der auftreffende, un-
708885/0932 - 6 -
terschiedlich gedrehte Lichtstrahl K hat eine elektrische Vektorkomponente E. .welche senkrecht zu der Richtung des Streifendomänenmusters ist. In einem entfernten Feldbereich ruft diese sich ändernde Feldvektorverteilung konstruktive Interferenzen bei Winkeln 0 hervor, die durch die Gleichung gegeben sind:
sin 0 = η λ o/2d
η
wobei η die Ordnung des Strahls (n = O, 1, 3, 5» usw.) und d der Streifendomänenabstand ist. Die maximale Stärke in einem gebeugten Strahl K wird erreicht, wenn die Faraday-Drehung +_ 90° ist. In diesem speziellen Fall geht 8lji des Lichts in den gebeugten Strahl 1. Ordnung; 9% geht in den gebeugten Strahl 3· Ordnung uww. Wenn die Faraday-Drehung kleiner als +_ 90° ist, wird nur der Wirkungsgrad, nicht aber der Beugungswinkel 0 beeinflußt.
Der Domänenabstand d und infolgedessen der Beugungewinkel 0 können durch ein äußeres Magnetfeld H geändert werden, das parallel zu der Streifendomänenlänge und in der Ebene der Schicht 10 angelegt wird. Außerdem kann da· ganze Streifendomänenmuster um eine Achse gedreht werden, die senkrecht zu der Ebene der Schicht 10 verläuft, indem einfach de* äußere Magnetfeld H um dieselbe Achse gedreht wird. Die« ist in der US-PS 3 752 563 ausgeführt. Um eine integrierte optische Einrichtung zu bilden, wird die durch die epitaxiale Schicht 10
709885/0932 - 7 -
gebildete Kristallgitterstruktur in sehr engen Kontakt mit einem dielektrischen Dünnschicht-Wellenleiter gebracht. Hierdurch ergibt sich dann eine integrierte optische Einrichtung, um (l) Licht an den Wellenleiter anzukoppeln, (2) das angekoppelte, gebeugte Licht in dem Wellenleiter in seiner Stärke zu modulieren und (3) das angekoppelte, gebeugte Licht in dem Wellenleiter zu lenken. Insbesondere in Fig.2 ist eine perspektivische Ansicht einer integrierten optischen Einrichtung 20 dargestellt, welche gemäß der Erfindung ausgeführt ist. Di· optische Einrichtung 20 weist ein Substrat bzw. eine Unterlage 22 auf, auf deren oberen Fläche ein Wellenleiterteil 24 aufgebracht oder aufgewachsen ist. Auf der oberen Fläche des Wellenleiterteils 2k und mit diesem durch ein entsprechendes Binde- und (Brechungs-)Index anpassendes Material verbunden, ist ein Substrat bzw. ein Träger 26 mit einer epitaxielen Schicht 28, die an dessen Unterseite befestigt ist. Auch ist das äußere Magnetfeld H dargestellt, das parallel zu der Streifendomänenlänge in der Richtung 30 angelegt ist, die in der Ebene der Schicht 28 liegt.
Der Abstand d der Streifendomänen kann durch Andern der Größe und Polarität des äußeren Magnetfeldes H geändert werden, während die Ausrichtungen der Streifendomänen durch Andern der Ausrichtung des äußeren Magnetfeldes um die Achse 32 herum geändert werden kann, wobei die Achse 32 senkrecht zu der Ebene der Schicht 28 verläuft, wie durch eine mit einer Spitze versehenen Linie Jk dargestellt ist. Durch eine Änderung des Ab-
709885/0932 - 8-
Standes der Streifendomänen wird die Stärke des angekoppelten,
/36a
gebeugten Lichtstrahls bezüglich des Lichtstrahls 36 von einer Laserstrahlquelle 38 geändert, welche an den Wellenleiter 24 angekoppelt ist, während bei einer Änderung der Ausrichtung des äußeren Magnetfeldes H der angekoppelte, gebeugte Lichtstrahl 36a in der Ebene des Wellenleiters 24 um die Achse 32 gedreht wird.
In Fig.3 ist eine Schnittansicht der optischen Einrichtung 20 der Fig.2 entlang der Linie 3-3 wiedergegeben. In der Schnittansicht der Fig.3 sind im einzelnen die Ausrichtung der jeweiligen Teile der optischen Einrichtung 20 und die Ankopplung des Laserlichtstrahls 36 an den Wellenleiter 24 dargestellt. Die integrierte optische Einrichtung 20 der Fig.2 und 3 weist beispielsweise die folgenden Teile auf:
Ein Substrat oder eine Unterlage 22 aus Glas, die lmm dick ist und einen Brechungsindex n_ hat;
einen Wellenleiter 24 aus Glas, der 0,5mm dick ist und einen Brechungsindex n> \ n_ hat;
eine Bindungsschicht 30 aus einem Polystyrolfilm, der optisch die Wellenlänge λ des Lichtstrahls 36 durchläßt, 5 000% dick ist und einen Brechungsindex η_Ä η. hat;
eine Schicht 28, die eine Fdurch Flüssigphasen-Epitaxie (LPE) auf dem Substrat 26 aufgebrachte Schicht aus Bi Yb Fe 0 ist, wobei X im Bereich 0,7< X < 1,2 ist; die Schicht ist 4,0 Mikron (,um) dick;
ein Substrat 26, das ein Einkristall einer Gadolinium-Gallium-
709885/0932 " 9 "
Granat (GGG)-Schicht ist, die 0,5mm dick ist und einen Bre chungsindex n2< n_ hat.
In Fig.4 ist die optische Einrichtung 40 gemäß der Erfindung dargestellt. Die optische Einrichtung 40 entspricht im wesentlichen der optischen Einrichtung 20 der Fig.2, außer daß eine Anzahl optischer Fasern 42a bis 42f an dem Wellenleiter 24 ■it einem vorbestimmten Radius und einem vorbestimmten Winkelabstand über der Schicht 28 angebracht ist. Die optische Einrichtung 40 arbeitet als ein optischer Multiplexer bzw. Mehrfachkoppler für einen Laserlichtstrahl 36, der entlang der Achse 32 ausgerichtet ist, die senkrecht zu der Ebane der Schicht 28 ausgerichtet ist bzw. verläuft. In dieser Ausführungsform kann der angekoppelte, gebeugte Laserlichtstrahl 36a in seiner Stärke durch eine Änderung des äußeren Magnetfeldes H geändert werden, wenn dieses parallel zu der Streifendomänenlänge in der Richtung 30, d.h. in der Ebene der Schicht 28 angelegt wird, während der angekoppelte, gebeugte bzw. abge-
/in
lenkte Lichtstrahl der Ebene des Wellenleiters 24 gedreht werden kann, der auf eine ausgewählte Faser der optischen Fasern 42a bis 42b gebündelt ist, indem die Ausrichtung des äußeren Magnetfeldes H um die Achse 32 in der Richtung geändert wird, welche durch den Vektor 34 dargestellt ist, so daß die Richtung der Streifendomänenlängen senkrecht zu einer Linie ausgerichtet ist, die zu einer ausgewählten Faser der optischen Pasern 42a bis 42f gezogen ist.
704885/0932
- 10 -
In Fig.5 ist eine Darstellung einerEinrichtung wiedergegeben, um orthogonale Gleich- und Wechselfelder anzulegen, die parallel zu der Ebene der Schicht 28 der Fig.l bis k sind und in dieser verlaufen. Der Schicht 28 sind zwei zueinander orthogonale Achsen 50 und 52 in der Ebene der Schicht 28 zugeordnet, wobei die Achse 50 parallel zu den Streifendomänenwänden 5k ausgerichtet ist. Um die Schicht 28 ist ein Joch 56 angeordnet, das um eine Achse drehbar ist, die senkrecht zu der Ebene der Schicht 28 verläuft und durch den Schnittpunkt der Achsen 50 und 52, wie beispielsweise der Achse 32 in Fig.2 und k, in der Ebane der Schicht 28 hindurchgeht, auf welcher Gleichfeldspulen 58 und 60 sowie eine diesen zugeordnete Gleichstrom-AnsteuerungssL gnalquelle 62 und Wechselfeldspulen 6k und 66 sowie eine diesen zugeordnete Wechselstrom-Ansteuerungssignalquelle 58 angeordnet sind.
Wenn, wie in dem US-Pätent 3 752 563 ausgeführt ist, eine Magnetschicht 28 mit einer Magnetisierung, die in einer Anzahl Streifendomänen angeordnet ist,durch ein Gleichfeld hervorgerufen wird, das parallel zu der Ebene der Schicht und in dieser Ebene liegt und parallel oder antiparallel zu der Magnetisierungspolarisation der Streifendomänen ist, ändert sich die Streifendomänenbreite d; wenn das angelegte Gleichfeld parallel zu der Magnetisierungspolarisation ist, nimmt die Streifendomänenbreite d ab; wenn dagegen das angelegte Gleichfeld antiparallel zu der Magnetisierungspolarisation ist, nimmt die Streifendomänenbreite d zu. Die Streifendomänen haben jedoch
706885/0932 - " -
/IS
eine ihnen zugeordnete Koerzitivkraft, die dazu neigt, Änderungen in der Streifendomänenbreite d zu verhindern. Infolgedessen muß die Koerzitivkraft mit einem schwingenden (Wechsel-)-Feld, das in der Ebene der Schicht und senkrecht zu den Streifendomänenwänden ausgerichtet ist, und natürlich schließlich die mittlere Magnetisierungspolarisation überwunden werden. Der Abstand d der Streifendomänen der Schicht 28 kann durch Andern der Größe und der Polarisation eines erzeugten äußeren Magnetfeldes H geändert werden, während die Ausrichtung der Streifendomänen durch Drehen des Jochs 56 um die Achse 32 geändert werden kann, um auf diese Weise die Ausrichtung des erzeugten äußeren Magnetfeldes H um die Achse 32 zu ändern.
In Fig.6 ist eine perspektivische Ansicht einer integrierten optischen Einrichtung 60 gemäß der Erfindung dargestellt. Die optische Einrichtung 60 weist ein Substrat bzw. eine Unterlage 62 auf, auf deren unteren Fläche eine durch Flüssigphasen-Epitaxie ausgeschiedene Schicht 6k aufgebracht oder aufgewachsen ist, in welcher eine Anzahl Streifendomänen geschaffen werden, erhalten und bewegt (bzw. gedreht) werden kann. Als nächstes ist auf der unteren Fläche der Streifendomänenschicht 6k •in Wellenleiter 66 aufgebracht oder aufgewachsen. Das Substrat bzw. die Unterlage 62, die Streifendomänenschicht 6k und der Wellenleiter 66 entsprechen der entsprechenden Unterlage bzw. dem Substrat 26, der Streifendomänenschicht 28 und dem Wellen* leiter 2k der Fig.l bis 3. Auf der oberen Fläche des Substrats bsw. αer Unterlage 62 sind mit Hilfe eines von vielen bekannten
708885/0932 " 12 "
Verfahren zwei leitende Leitungen 68 und 70 ausgebildet, die durch eine entsprechende Isolierschicht, wie beispielsweise eine Schicht aus Siliziumtnonoxyd (SiO) voneinander isoliert sind.
Die leitenden Leitungen 68 und 70 sind entlang der zugeordneten orthogonalen Längsachsen 69 und 71 ausgerichtet. Auch ist eine dritte Achse vorgesehen, die senkrecht ■ zu der Ebene der integrierten optischen Einrichtung 60 ausgerichtet ist, und durch den Schnittpunkt der Achsen 69 und 71 hindurchgehl;. Die leitenden Leitungen 68 und 70 bilden eine Einrichtung, durch welche entsprechende Ströme fließen können, die das entsprechende in der Ebene liegende Feld H^ erzeugen, um eine aktive (wirksame) Fläche in dem darüberliegenden Teil der Streifendomänenschicht 64 zu schaffen, wobei durch das in der Ebene liegende Feld H., eine derartige darüberliegende bzw. überlagerte Streifendomänenschicht 64 in ähnlicher Weise arbeitet, wie die der diskreten Schicht 28 der integrierten optischen Einrichtung 20 in den Fig.l bis 4. In dieser Ausführungsform wird ein Lichtstrahl 74 normal bzw. senkrecht zu einer Endfläche des Wellenleiters 66 angekoppelt, der durch den Wellenleiter 66 hindurchgeht, bis er in dem Bereidi der aktiven (wirksamen) Fläche in der Streifendomänenschicht 64 nach oben und aus der oberen Fläche des Substrats bzw. der Unterlage 62 als Lichtstrahl 74a abgelenkt wird.
Insbesondere in Fig.7 ist ein Querschnitt durch die integrier-
708885/0932 ' 13 "
te optische Einrichtung 60 der Fig.6 entlang der Linie 7-7 dargestellt. In dem Querschnitt der Fig.7 ist im einzelnen die Ausrichtung der entsprechenden Teile der integrierten optischen Einrichtung 60 und die Ankopplung des Laserlichtstrahls 7k über die aktive (wirksame) Fläche 76 der Streifendomänenschicht 6k dargestellt, wie sie durch die übereinanderliegenden Teile der leitenden Leitungen 68 und 70 festgelegt ist. Die Streifendomänenschicht 6k hat in ihrer aktiven (wirksamen) Fläche 76 eine Gitterkonstante oder eine Periodizität. die einen Ankopplungswert zum Ankoppeln des Lichtstrahls 7k an und aus der oberen Fläche des Substrate bzw. der Unterlage 62 hat, während umgekehrt die Streifendomänenschicht 6k außerhalb der aktiven (wirksamen) Fläche 76 eine Gitterkonstante oder eine Periodizität hat, die einen nichtkoppelnden Wert aufweist. Somit kann durch Anlegen der entsprechenden Stromsignale an die orthogonal ausgerichteten leitenden Leitungen 68 und 70 die Periodizität der Streifendomänen der aktiven (wirksamen) Fläche 76 geändert werden, um ihre Periodizität in einen nichtankoppelnden Wert umzuwandeln, beispielsweise in dem Teil der Streifendomänenschicht 64, der außerhalb der aktiven Fläche 76 liegt, so daß der Lichtstrahl 7k dann den Wellenleiter 66 durchquert, um als Lichtstrahl 74b von dessen Endfläche emittiert bzw. abgegeben zu werden, die der Endfläche gegenüberliegt, auf welche der Lichtstrahl 6k auftrifft bzw. in welcher er einfällt.
Patentansprüche
709885/0932 - 1^ -
Leerse
ife

Claims (10)

Patentansprüche
1. Integrierte optische Einrichtung, gekennzeichnet durch eine Unterlage bzw. ein Substrat (22); durch eine magnetisierbare Schicht (28), in welcher Streifendomänen erzeugt, erhalten und bewegt werden können, wobei die magaetisierbare Schicht (28) eine Schicht ist, die fest mit der ersten Oberfläche der Unterlage bzw. des Substrats (22) verbunden ist; und durch einen Wellenleiter (24), der fest mit der magnetisierbaren Schicht (28) verbunden ist.
2. Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ankoppeln eines äußeren magnetischen Gleichfeldes (H) an die magnetieierbare Schicht (28), wobei das Feld (H) eine veränderliche Größe und Polarität sowie eine veränderliche drehbare Ausrichtung in der Ebene der magnetisierbaren Schicht (28) hat, und die veränderliche Größe und Polarität den Feldes (H) einstellbar ist, um eine entsprechende Änderung in der veränderlichen Breite (d) der Streifendomänen zu schaffen, und wobei die veränderliche Ausrichtung des Feldes (H) einstellbar ist, um eine entsprechende Änderung in der drehbaren Ausrichtung der Streifendomänen zu erzeugen.
3. Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 1, ge-
709885/0932 - «■
kennzeichnet durch eine Anzahl optischer Pasern (42a bis 42f), welche fest mit dem Wellenleiter (24) verbunden sind und um eine vorbestimmte Fläche der magnetisierbaren Schicht (28) herum in vorbestimmten radialen Abständen und vorbestimmten Winkelabständen ausgerichtet sind.
4. Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Lasereinrichtung (38), um einen Laserstrahl (36) so auszurichten, daß er auf den Wellenleiter (24) auftrifft; und durch eine Einrichtung, welche das Feld (H) in der Ebene der magnetisierbaren Schicht (28) dreht, um den Laserlichtstrahl in der Ebene des Wellenleiters (24) zu drehen und den gedrehten Laserlichtstrahl (24) zu einer der ausgewählten optischen Fasern (42a bis 42f) auszurichten.
5· Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodizitä't der Streifendomänen in dem vorbestimmten Bereich einen Ankopplungewert aufweist, um einen abgelenkten bzw. gebeugten Teil des Laserlichtstrahls (36) aus dem Wellenleiter (24) heraus und in und durch die Unterlage bzw. das Substrat (22) anzukoppeln, und daß die Periodizität der Streifendomänen außerhalb des vorbestimmten Bereichs einen Kopplungswert hat, um den Laserlichtstrahl (36) entlang und in dem Wellenleiter (24) zu leiten und zu führen.
6. Integrierte optische Einrichtung, insbesondere nach An-
706885/0932 " l6 "
spruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes Substrat (22); durch einen Wellenleiter (2k), der fest mit dem ersten Substrat (22) verbunden ist; durch ein zweites Substrat (26); durch eine magnetisierbare Schicht (28), in welcher Streifendomänen erzeugt, erhalten und bewegt werden können, wobei die magnetisierbare Schicht (28) eine Schicht ist, die fest mit der ersten Fläche des zweiten Substrats (26) verbunden ist; durch eine Bindeschicht (30), die zwischen der mangetisierbaren Schicht (28) und dem Wellenleiter (2k) angeordnet ist und die magnetisierbare Schicht (28) und dementsprechend das zweite Substrat (26) mit dem Wellenleiter (2k) verbindet.
7. Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ankoppeln eines äußeren magnetischen Gleichfeldes (H) an die magnetisierbare Schicht (28), wobei das Feld (H) eine veränderliche Größe und Polarität und eine veränderliche drehbare Ausrichtung in der Ebene der magnetisierbaren Schicht (28) hat und wobei die veränderliche Größe und Polarität des Feldes (H) eineteilbar ist, um eine entsprechende Änderung in der veränderlichen Breite (d) der Streifendomänen zu schaffen, und wobei die veränderliche Ausrichtung des Feldes (H) einstellbar ist, um eine entsprechende Änderung in der drehbaren Ausrichtung der Streifendomänen zu erzeugen.
8. Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 7i gekennzeichnet durch eine Anzahl optischer Fasern
706885/0932 ' 17 "
- yt -
(42a bis 42f), die fest mit dem Wellenleiter (24) verbunden sind, wobei die optischen Fasern (42a bis 42f) um eine vorbestimmte Fläche der raagnetisierbaren Schicht (28) herum in vorbestimmten radialen Abständen und vorbestimmten Winkelabständen ausgerichtet sind.
9· Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Lasereinrichtung zum Ausrichten einesLaserstrahle, der auf die zweiteFläche des zweiten Substrats (26) und damit auf die magnetisierbare Schicht (28) auftrifft; und durch eine Einrichtung, die das Feld (H) in der Ebene der magnetisierbaren Schicht (28) dreht, um dadurch den Laserlichtstrahl in der Ebene desWellenleiters (24) zu drehen und den gedrehten Laserlichtstrahl auf eine ausgewählte Faser der optischen Fasern (42a bis 42f) auszurichten.
10. Integrierte optische Einrichtung nach Anspruch 9t dadurch g e ke nnzeichnet, daß die Periodizität der Streifendomänen in der vorbestimmten Fläche einen Ankopplungswert hat, um einen abgelenkten bzw. gebeugten Teil des Laserlichtstrahle aus dem Wellenleiter (24) heraus und in und durch das Substrat anzukoppeln, und daß die Periodizität der Streifendomänen außerhalb des vorbestimmten Bereichs einen Ankopplungβwert hat, um den Laserlichtstrahl entlang und in dem Wellenleiter (24) zu führen.
70Θ885/0932
DE19772733735 1976-07-28 1977-07-26 Integrierte optische einrichtung Ceased DE2733735A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/709,468 US4082424A (en) 1976-07-28 1976-07-28 Integrated optic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2733735A1 true DE2733735A1 (de) 1978-02-02

Family

ID=24849982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772733735 Ceased DE2733735A1 (de) 1976-07-28 1977-07-26 Integrierte optische einrichtung

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4082424A (de)
JP (1) JPS5316644A (de)
CA (1) CA1078950A (de)
CH (1) CH616754A5 (de)
DE (1) DE2733735A1 (de)
FR (1) FR2360096A1 (de)
GB (1) GB1589783A (de)
IT (1) IT1085591B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4168107A (en) * 1978-03-30 1979-09-18 Sperry Rand Corporation Multimode optic device
US4299449A (en) * 1978-07-12 1981-11-10 Nippon Electric Co., Ltd. Acoustooptic modulator
US4355864A (en) * 1980-03-26 1982-10-26 Sperry Corporation Magnetooptic switching devices
GB2075210B (en) * 1980-04-29 1983-11-23 Sperry Ltd Magneto-optical phase-modulating device
US4396246A (en) * 1980-10-02 1983-08-02 Xerox Corporation Integrated electro-optic wave guide modulator
DE3517785A1 (de) * 1985-05-17 1986-11-20 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Vorrichtung zum drehen der polarisationsebene linear polarisierten lichtes und verfahren zu deren herstellung
DE3607345A1 (de) * 1986-03-06 1987-09-10 Philips Patentverwaltung Magneto-optisches lichtschaltelement und verfahren zu seiner herstellung
DE3607346A1 (de) * 1986-03-06 1987-09-10 Philips Patentverwaltung Magneto-optisches lichtschaltelement und verfahren zu seiner herstellung
US4952014A (en) * 1987-10-19 1990-08-28 At&T Bell Laboratories Optical systems with thin film polarization rotators and method for fabricating such rotators
US5477376A (en) * 1991-06-04 1995-12-19 Tdk Corporation Optical attenuators and optical modulators employing magneto-optic element
US5412469A (en) * 1992-11-16 1995-05-02 Simmonds Precision Products, Inc. Optical spectrum analyzer and encoder using a modulated phase grating wherein said grating diffracts the wavelength as a function of the magnetic field
JP3624918B2 (ja) * 1995-06-16 2005-03-02 三菱瓦斯化学株式会社 短波長用ビスマス置換希土類鉄ガーネット単結晶の製造法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2304026A1 (de) * 1972-02-02 1973-08-09 Western Electric Co Optische wellenleitervorrichtung in duennschichtausfuehrung
DE2333272B2 (de) * 1972-06-30 1975-11-20 Nippon Electric Co., Ltd., Tokio Optischer Richtleiter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5127148B1 (de) * 1970-02-24 1976-08-11
US3752563A (en) * 1971-09-01 1973-08-14 Sperry Rand Corp Magnetic film stripe domain diffraction
US3870397A (en) * 1973-11-13 1975-03-11 Bell Telephone Labor Inc Thin film magneto-optic switch
DE2434443C2 (de) * 1974-07-17 1983-02-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zur steuerbaren Kopplung von Lichtwellen aus einem ersten in einen zweiten Wellenleiter
US3985423A (en) * 1974-12-31 1976-10-12 International Business Machines Corporation Optical digital to analog converter
US3990776A (en) * 1975-06-17 1976-11-09 International Business Machines Corporation Magneto-optical digital light deflector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2304026A1 (de) * 1972-02-02 1973-08-09 Western Electric Co Optische wellenleitervorrichtung in duennschichtausfuehrung
DE2333272B2 (de) * 1972-06-30 1975-11-20 Nippon Electric Co., Ltd., Tokio Optischer Richtleiter

Also Published As

Publication number Publication date
FR2360096A1 (fr) 1978-02-24
US4082424A (en) 1978-04-04
GB1589783A (en) 1981-05-20
JPS5316644A (en) 1978-02-15
IT1085591B (it) 1985-05-28
CH616754A5 (de) 1980-04-15
FR2360096B1 (de) 1984-03-30
CA1078950A (en) 1980-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2304026C2 (de) Optische Wellenleitervorrichtung in Dünnschichtausführung
EP0885402B1 (de) Optische mehrwege-weiche aus elektrisch einstellbaren photonen-kristallen
DE3102972C2 (de) Einrichtung zum kontinuierlichen Abtasten mittels eines Lichtflecks
DE2804105C2 (de)
DE2434443C2 (de) Vorrichtung zur steuerbaren Kopplung von Lichtwellen aus einem ersten in einen zweiten Wellenleiter
DE3626060C2 (de) Polarisationsunabhängiger optoelektronischer Koppler
DE2840254C2 (de)
EP0076228A1 (de) Faseroptische Messanordnung
DE2733735A1 (de) Integrierte optische einrichtung
DE3825079A1 (de) Optischer isolator, zirkulator, schalter oder dergleichen mit einem faraday-rotator
DE1541725B2 (de) Einrichtung zur kombination von energie
DE2704984A1 (de) Schalter fuer lichtleitfasern
DE3929999A1 (de) Antisymmetriemodus-filter
DE3490382T1 (de) Faseroptischer Hohlleiter-Strahlaufteiler/-verbinder
DE2607793A1 (de) Magnetooptischer lichtablenker
DE102007033752A1 (de) System und Verfahren zur optischen Strahlsteuerung unter Verwendung von Nanodrähten und Verfahren zur Herstellung derselben
EP0142895B1 (de) Magneto-optische Wellenleiterstruktur mit künstlicher optischer Anisotropie
DE2539075A1 (de) Optischer digital-analog-wandler
EP0308602A2 (de) Vergrabener doppelbrechender optischer Wellenleiter oder Struktur aus solchen Wellenleitern sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Wellenleiters oder einer solchen Struktur
DE4000800A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verarbeitung von faseroptikrotationsfuehlersignalen
DE60312595T2 (de) Resonanter elekro-optischer Modulator zur Erzeugung kurzer optischer Pulse
DE69731044T2 (de) Montieren von einer planaren optischen Komponente auf einer Aufbauplatte
EP0202709A2 (de) Vorrichtung zum Drehen der Polarisationsebene linear polarisierten Lichtes und Verfahren zu deren Herstellung
DE3506933A1 (de) Reflektorelement mit phasensteuerung
EP0328886A2 (de) Isoliereinrichtung zum optischen Isolieren integrierter Komponenten

Legal Events

Date Code Title Description
OGA New person/name/address of the applicant
8110 Request for examination paragraph 44
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: SCHWABE, H., DIPL.-ING. SANDMAIR, K., DIPL.-CHEM.

8131 Rejection