DE3209927A1 - Wellenlaengenfilter - Google Patents
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Description
Beschreibung Wellenlängenfilter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellenlängenfilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf einen
Modenkonverter gemäß dem Oberbegriff des, Anspruchs 5.
Optische Wellenleitervorrichtungen, wie beispielsweise Schalter und Filter, zeigen bei unterschiedlichen Wellenpolarisationsrichtungen
häufig eine unterschiedliche Betriebsweise. Diese Eigenschaft führt insofern zu einem
Problem, als die derzeit erhältlichen Einzelmodenfasern keine spezielle Polarisationsrichtung beibehalten. Dies
führt dazu, daß ein dem Eingang einer Faser zugeführtes, linear polarisiertes Lichtsignal am Faserausgang mit einer
willkürlichen, zeitlich variablen elliptischen Polarisation auftritt. Unter diesen Umständen wären das Übersprechen
und der Signalverlust bei einem Einzelpolarisationsschalter oder -filter bei völlig unzumutbaren hohen Werten, falls
die Polarisation des Empfangssignals von der speziell für den Schalter vorgesehenen Polarisation abweichen würde.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit wurden Anstrengungen sowohl in Richtung auf die Ausbildung der Faser als auch
in Richtung auf die Ausbildung der optischen Vorrichtungen unternommen. Hinsicntlich der Fasern sind seit kurzem
speziell hergestellte, doppelbrechende Fasern in Entwicklung, welche eine lineare Polarisation beibehalten.
Derartige Fasern konnten jedoch bislang nur für kurze Faserlängen in Betrieb vorgeführt werden. Dabei wurden
bestimmte Fragen hinsichtlich Verlust, Verkabelung und Verspleißung nicht angesprochen.
Hinsichtlich der optischen Vorrichtungen können Filter vorgesehen werden, welche zum Multiplexen/Demultiplexen
eines Einzelmode geeignet sind. Derartige Filter umfassen ebengeriffelte Wellenleiter (Gitter) sowie einen
elektrisch abstimmbaren Richtungskoppler. Derartige optische Vorrichtungen zeigen bei Herstellung in doppelbrechenden
Substraten eine Filter-Übertragungsfunktion, deren Mitten-Wellenlänge von der Polarisation abhängig
ist. Die Mitten-Wellenlänge des Filters ist bei Gitterfiltern unmittelbar proportional dem effektiven Brechungsindex,
wie er von den betreffenden Moden aus gesehen wird. Bei den Richtungskoppler-Filtern hängt die Phasenabgleichswellenlänge
von der Schnittstelle der Dispersionskurven für die beiden Wellenleiter ab. In jedem Falle führt eine
Doppelbrechung seitens des Materials und seitens der Moden normalerweise zu unterschiedlichen Mitten-Wellenlängen
für die TE- und die TM-Moden.
Eine weitere Schwierigkeit betrifft das Abstimmen, bedingt durch den Umstand, daß die orthogonal polarisierten
Moden unterschiedliche elektrooptische Koeffizienten
■ -·7'-" ■ ·: - 3203927
'antreffen. Hierdurch ergeben sich wiederum Unterschiede 'lie'i den durch eine gemeinsame Abstimmspannung hervorgerufenen
Änderungen bei den beiden Brechungsindizes. iö-^se unterschiedlichen Änderungen machen es unmöglich,
•nut Hilfe eines einzigen Abstimmsignals beide Polarisationen
auf die gleiche Filter-Mitten-Wellenlänge abzustimmen.
•Die"Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin,
•einP abstimmbares, polarisationsunabhängiges, optisches
Wiel'lenlängenfilter zu schaffen.
Öiese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichiienden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des
5?%3.iLenlängenfilters nach Anspruch 1 ergeben sich aus den
tJnt'eransprüchen 2 bis 4.
1 günstige Anwendungsform des erfindungsgemäßen Wellen-Uängenfilters
bei einem wellenlängenselektiven Modenkonverter ist im Anspruch 5 angegeben.
ßie Erfindung wird nachstehend an Hand der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen, polarisationsunabhängigen,
wellenlängenselektiven Filters;
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines polarisationsselektiven Kopplers;
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines polarisationsselektiven Kopplers;
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel eines wellenlängenselektiven Modenkonverters;
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel eines abstimmbaren, wellenlängenselektiven
Modenkonverters, und
Figuren 6, 7 und 8 drei integrierte optische Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In Figur 1 ist an Hand eines Blockschaltbildes ein polarisationsunabhängiges,
wellenlängenselektives Filter 10 gemäß der Erfindung dargestellt, welches einen polarisationsselektiven
Eingangskoppler 11 und einen polarisationsselektiven
Ausgangskoppler 16 aufweist. Die beiden Koppler und 16 sind mittels zweier Wellenpfade 12 und 13 miteinander
verbunden, von denen jeder einen wellenlängenselektiven Modenkonverter 14 bzw. 15 aufweist. In vorteilhafter
Weise sind die beiden Modenkonverter 14,
miteinander identisch, wie nachstehend erläutert werden soll. Die Aufgabe des Filters 10 besteht darin, ein
breitbandiges, d. h., aus einer Vielzahl von Wellenlängen zusammengesetztes Eingangssignal willkürlicher
Polarisation aufzunehmen und einen der Kanäle selektiv auszufiltern. Im Betrieb wird daher ein vielkanaliges
Eingangssignal dem Eingangstor des polarisationsempfindlichen Eingangskopplers 11 zugeführt. Aufgrund
seiner willkürlichen Polarisation enthält das Eingangssignal orthogonal polarisierte Komponenten, welche bei
speziell interessierenden integrierten optischen Schaltungen als TE- und TM-Moden bezeichnet werden. Dementsprechend
wird das Eingangssignal mit den Ausdrücken TE (A1, A2 ---An) und ™ ίλ-ι t A2 ---An) identifiziert,
wobeiA1, A2 ··· An die Mitten-Wellenlängen der betreffenden
Kanäle sind. Der polarisationsselektive Eingangskoppler 11, welcher nachstehend noch näher erläutert
werden soll, spaltet die beiden Moden, koppelt die Signalkomponenten mit dem TE-Mode mit dem Wellenpfad 12 und
koppelt die Signalkomponenten mit dem TM-Mode mit dem Wellenpfad 13. Jede dieser Signalkomponenten wird wiederum
mit einem wellenlängenselektiven Modenkonverter gekoppelt, bei welchem der Mode eines der Kanäle in einen
orthogonalen Mode umgewandelt wird. Wenn daher beispielsweise der auf Aji abgestimmte Kanal selektiert werden
soll, werden die Modenkonverter 14 und 15 so ausgelegt, daß sie bei der Wellenlänge A^ zwischen den Moden TE und
TM selektiv wandeln. Das Ausgangssignal des Konverters 14 enthält daher eine TM-Komponente bei der Wellenlänge
^. sowie den Rest der einfallenden TE-Komponenten bei den
Wellenlängen A1-.- λ jl—-]» ^i+-] ··· An- In ähnlicher Weise
enthält das Ausgangssignal des Konverters 15 eine TE-Komponente
bei der Wellenlänge A · und die Differenz der einfallenden TM-Komponenten bei den Wellenlängen Λ-ι · · ·
Die auf diese Weise erzeugten Signale werden anschließend dem polarisationsselektiven Ausgangskoppler 16 zugeführt,
welcher in der gleichen Weise wie der Eingangskoppler 11 arbeitet. Dies bedeutet, daß der Koppler 16 TM- und TE-Modensignale
trennt. Auf diese Weise werden die TM U ^-Komponente des Konverters 14 an den Ausgangswellenpfad
17 und die TE (^1 ... A1-1* .A1+-) ···λ n)-Komponenten
an den Ausgangswellenpfad 18 übertragen. In ähnlicher Weise werden die TM (Ji1 ... A1-1, A1+1 ... An)-Komponenten des
Konverters 15 an den Ausgangswellenpfad 18 und die TE (λj)-Komponente an den Wellenpfad 17 übertragen. Der
resultierende Gesamteffekt besteht darin, daß der Kanal A1 von dem Rest des Eingangssignals getrennt wird. Die
restlichen Kanäle werden ggf. mit Hilfe von kaskadierten Filterabschnitten der in Fig. 1 veranschaulichten Art
getrennt, bei denen in jedem Filterabschnitt die Modenkonverter auf eine unterschiedliche Kanal-Wellenlänge
abgestimmt sind.
ΓΙη· Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines polari-(«ationsselektiven
Kopplers veranschaulicht, welcher irei der Durchführung der Erfindung verwendet werden
■kann. Der zur Verwendung in einem optischen System aus-■gsbildete
Koppler umfaßt ein doppelbrechendes, elektrolytisches
Substrat 22, in welchem ein Paar dielektrischer Wellenleiter 20 und 21 eingebettet sind. Die Wellenleiter
20 und 21, welche über eine Strecke L miteinander gekoppelt sind, sind so ausgebildet, daß sie die gleichen
Ausbreitungskonstanten für eine Richtung der Wellenp^ojfarisation,
jedoch signifikant unterschiedliche Phasenkonstanten für Wellen aufweisen, welche orthogonal bezüglich
der einen Polarisationsrichtung polarisiert sind. Wellenleiter mit diesen Eigenschaften lassen sich
n_ach einer Reihe von Verfahren herstellen. Wenn beispielsweise das Substrat aus einem z-Schnitt-Lithiumn^Lobat
(oder -tantalat) besteht, wird zunächst ein Bajir identischer Wellenleiter mittels Infusion von Titan
längs eines in y-Richtung verlaufenden Streifens gebildet. Bm-»dieser Kristallorientierung stellt die Phasenkonstante
Pjpg der TE-Modenkomponente eine Funktion von η , d. h.,
den ordentlichen Brechungsindex, dar, während die Phasenkonstante
ßTj,j der TM-Modenkomponente eine Funktion von
n-g, d. h., den außerordentlichen Brechungsindex darstellt.
Spfern nQ und nQ für beide Wellenleiter 20 und 21 gleich
sind, ergeben sich die Ausdrücke
ÖTE(2O) = Γ\·£
und PtM(20) = PTM(21)
und PtM(20) = PTM(21)
Um das Gleichverhalten für den TM-Mode zu zerstören und damit die Kopplung modenselektiv zu machen, wird
einer der Wellenleiter in geeigneter Weise maskiert,
während die anderen Wellenleiter einer Aus-Diffusionsperiode unterzogen werden, welche zur Wirkung hat, daß
sich der Wert von η bei dem ausdiffundierten Wellenleiter ander. Das resultierende Ergebnis besteht darin,
daß $<t«m(20) niclrfc menr gleich ^^(pi) ist>
so da·^ eine
Kopplung nur für den TE-Mode auftritt.
Zum Abgleich von Herstellungsfehlern in beiden Wellenleitern werden Elektroden 23, 24 und 25 vorgesehen. Und
zwar werden eine einzelne Elektrode 25 über dem Wellenleiter 21 sowie gespaltene Elektroden 23 und 24 über dem
Wellenleiter 20 angebracht. An die Elektroden 23 und 24 werden Steuerspannungen V bzw. -V angelegt, um die Signalkomponente
entsprechend dem TE-Mode mit alternierendem -Aß zu schalten, wie in dem Aufsatz "Switched Direction
Couplers with Alternating Aß" von H. Kogelnik und R. V.
Schmidt in der Zeitschrift "Institute of Electrical and Electronics Engineers, Journal of Quantum Electronics",
Band QE-12, Nr. 7, Juli 1976 erläutert ist.
Figur 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines polarisationsselektiven Kopplers, bei welchem der TM-Mode
der gekoppelte Mode und der TE-Mode der abgetrennte Mode ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein x-Schnitt-Kristallsubstrat
30 verwendet, wobei in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein Paar
identischer Wellenpfade 31 und 32 längs der y-Richtung
gebildet werden. Aufgrund der andersartigen Kristallorientierung ist jedoch die Phasenkonstante ßm™ für den
TE-Mode eine Funktion von ng, während ß^ eine Funktion
von η ist. Zur Entkopplung der Wellenleiter für den TE-Mode wird einer der Wellenleiter in geeigneter V/eise
maskiert, während der andere Wellenleiter einem Silbernitrat- (AgN(X)-bad ausgesetzt wird. Aufgrund dieser Behandlung
wird der Brechungsindex η des behandelten Wellenleiters so geändert, daß ^rpg(3]_) Φ ^TE(32)" Dami'fc
stellt bei diesem Ausführungsbeispiel der TM-Mode den gekoppelten Mode und der TE-Mode den durchgehenden Mode
dar.
Für Justierungszwecke werden wiederum Elektroden 33, 34 und 35 vorgesehen. Zur Erzeugung einer in z-Richtung
verlaufenden elektrischen Feldkomponente, wie sie bei Verwendung eines LiNbO^-Substrates erforderlich ist,
werden die Elektroden längs gegenüberliegenden Seiten wenigstens eines Wellenleiters angebracht. Daher verläuft
eine Elektrode 33 weitgehend über die Kopplungsstrecke längs einer Seite des Wellenleiters 32. Die
anderen Elektroden 34 und 35 befinden sich zwischen den
Wellenleitern 31 und 32. Wiederum wird eine gespaltene Elektrodenkonfiguration verwendet, um eine Kopplung mit
alternierendem - Δβ zu erreichen. Gegebenenfalls kann
noch eine vierte Elektrode 36 längs der Außenkante des
Wellenleiters 31 vorgesehen werden, um durch eine Gegentaktänderung
der Brechungsindizes zwischen den beiden Wellenleitern die erforderliche Spannung zu verringern.
Aufgrund der Symmetrie des in Fig. 1 dargestellten Filters läßt sich Jeder der vorstehend erläuterten Koppler in
dem Filter verwenden, wobei der Koppler des einen Typs am einen Ende des Filters und der Koppler des anderen
Typs am anderen Ende des Filters benutzt werden kann, sofern die notwendigen Kristallorientierungen beachtet
werden.
Als Modenkonverter 14 und 15 kommen ansich beliebige,
im Si:and der Technik beschriebene Ausführungsformen in
Betracht, wobei zu beachten ist, daß die verwendeten Modenkonverter in Abhängigkeit von dem Kristallschnitt
des Substratmaterials gewählt werden. Beispielsweise erfordert ein x-Schnitt-Lithiumniobat-Coder -tantalat)-Substrat
die Verwendung von Interdigitalelektroden. Sofern dabei der Abstand der Elektrodenfinger die Wellenlänge
bestimmt, bei welcher die Modenumwandlung erfolgt, ist es wichtig, daß der Fingerabstand für beide Konverter
gleich ist. Diese Forderung erreicht man bei der Konstruktion gemäß Fig. 4, bei welcher sich beide. Modenkonverter
14 und 15 einen gemeinsamen Satz Elektroden 43 und 44 teilen. Der eine Modenkonverter umfaßt den Wellenleiter
sowie die gemeinsamen Elektroden 43 und 44. Der andere
]&teäenkonverter umfaßt den Wellenleiter 41 und die
gemeinsamen Elektroden 43 und 44.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Wellenleiter 40 und 41 nicht gegenseitig gekoppelt
sind. Der dem Wellenpfad 12 gemäß Fig. 1 entsprechende Wellenleiter 40 und der dem Wellenpfad 13 gemäß Fig.
entsprechende Wellenleiter 41 sind in ausreichender Entfernung voneinander angebracht, um eine derartige
Kopplung auszuschließen.
Eine günstige Eigenschaft eines Filters besteht in seiner elektrischen Abstimmbarkeit. Fig. 5 zeigt ein
alternatives Ausführungsbeispiel eines wellenlängenselektiven Modenkonverters, welcher elektrisch abge-
^Öfmmt werden kann. Benutzt man beispielsweise einen
■[Angeschnittenen Kristall mit y-übertragung,
Äiiard- jeder Konverter mit drei Elektroden
versehen. Eine erste, gleichförmige Elektrode verläuft längs des Wellenleiters 50 unter teilweiser Bedeckung des
Letzteren. Die Elektrode 51 ist geerdet und wird als Referenzelektrode für die an die beiden anderen Elektroden
Or-; ■
angelegten Steuerspannungen verwendet. Eine zweite, gleichförmige Elektrode 52 befindet sich auf einer Seite der Elektrode 51, während eine dritte, fingerartige Elektrode 53 längs der gegenüberliegenden Seite der Elektrode angebracht ist. Aus den nachstehend ersichtlichen Gründen -ist die Elektrode 51 gegenüber dem Wellenleiter 50 in
angelegten Steuerspannungen verwendet. Eine zweite, gleichförmige Elektrode 52 befindet sich auf einer Seite der Elektrode 51, während eine dritte, fingerartige Elektrode 53 längs der gegenüberliegenden Seite der Elektrode angebracht ist. Aus den nachstehend ersichtlichen Gründen -ist die Elektrode 51 gegenüber dem Wellenleiter 50 in
Richtung der Elektrode 52 seitlich versetzt.
Bekanntlich wird eine Modenumwandlung in einem z-Schnitt-Kristall über das außerdiagonale Yx-*-Element des verringerten
elektrooptischen Tensors durch Anlegen einer in x-Richtung verlaufenden elektrischen Feldkomponente
erreicht. Auf diese Weise läßt sich die Modenumwandlung durch Anlegen einer ersten Spannung V^ an die Elektrode
53 wirksam justieren. Die Wellenlänge, bei welcher die Modenumwandlung erfolgt, hängt von den relativen Beträgen
der effektiven Brechungsindizes für die TE- und TM-Moden
sowie von dem Abstand zwischen benachbarten der Elektrode 53 ab. Um den Konverter abzustimmen, wird daher eine
zweite Spannung Vp an die Elektrode 52 angelegt. Die
resultierende Feldkomponente in z-Richtung bewirkt über die elektrooptischen Koeffizienten r^ und r„ eine
Änderung der dem Fingerabstand zugeordneten Wellenlänge.
Wenn keine Spannung anliegt, ergibt sich beispielsweise die Filter-Mitten-Wellenlänge entsprechend der Beziehung:
- (ΝφΜ).
wobei Ader Abstand zwischen benachbarten Fingern
der Elektrode 53 und
(NTE)0 und (NrJVj1J0 die effektiven Brechungsindizes für die TE- und TM-Moden bei
fehlender angelegter Spannung bedeuten.
Bei einem z-Schnitt-Kristall werden bei Anlegen einer
Abstimmspannung V~ die effektiven Brechungsindizes derart
geändert, daß folgende Beziehungen gelten:
und
Nor13
33
UTME
N und N die gewöhnlichen bzw. außergewöhnlichen
Brechungsindizes,
r.., und r„ elektrooptische Koeffizienten,
otmE und ö. die Überlappungsparameter der
betreffenden Moden, und
E2 die von der angelegten Spannung V2 hervorgerufene Feldkomponente in z-Richtung
E2 die von der angelegten Spannung V2 hervorgerufene Feldkomponente in z-Richtung
bedeuten.
Die neue, phasenangepaßte Wellenlänge Λ= λ0 + Λ λ
ergibt sich nach der Beziehung:
2n _ E.
Λ 1 \ Φ Τι λ * Φ \f · ^
Da der Ausdruckt λ/Λ 0 klein ist und Effekte zweiter
Ordnung vernachlässigt werden können, ergibt sich die relative Änderung Δ λ /λ 0 der Mitten-Wellenlänge A0 zu!
(5)
8/9
Bei richtiger Abstimmung ist der Modenkonverter auf der interessierenden Wellenlänge phasenangepaßt. Dies bedeutet,
daß die Abstimmspannung Vp so gewählt wird, daß Δ& =0 für den zu unterdrückenden Kanal ist,
wobei Δ0 = ψ ΝΤΕ-ΝΤΜ - ψ (6)
^ die interessierende Wellenlänge, Nmg, Nmjff die effektiven Brechungsindizes
für die betreffenden Moden, und Λ der Abstand zwischen benachbarten Fingern der Elektrode 53
bedeuten.
In dem vorstehenden Zusammenhang ist besonders bemerkenswert, daß die Abstimmung, welche eine Funktion der Differenz
zwischen r.., und r„ ist, völlig unabhängig von dem Polarisationszustand
des einfallenden Signals ist. Damit läßt sich durch Kaskadierung einer Vielzahl identischer Filterabschnitte
der in Fig. 1 veranschaulichten Art und durch Justierung der einzelnen, selektierten Kanalwellenlängen
mittels der Abstimmspannung V2 an den Modenkonvertern jedes
Filterabschnitts ein Filter mit vollständiger Bandtrennung konstruieren.
In den Figuren 6 und 7 sind zwei vollständig integrierte Ausführungsbeispiele eines abstimmbaren, polarisationsunabhängigen
Filters dargestellt, welche für die Verwendung
bei optischen Wellenlängen vorgesehen sind. Verwendet man beispielsweise einen x-geschnittenen
Kristall, so können für beide Ausführungsbeispiele polarisationsselektive Koppler 60, 61 und 70, 72 der
in Fig. 3 veranschaulichten Art sowie Modenkonverter 61, 65 und 71, 75 der in Fig. 4 veranschaulichten Art
verwendet werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, sind die Wellenleiter 63, 64 und 73, 74 nicht miteinander gekoppelt,
trotzdem die beiden Modenkonverter sich in einem gemeinsamen Paar Elektroden 66, 67 und 76, 77 teilen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird diese Entkopplung dadurch erreicht, daß die beiden Wellenleiter
63 und 64 im Bereich zwischen den polarisationsselektiven Kopplern 60 und 62 körperlich getrennt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die Wellenleiter 73 und 74 körperlich nicht voneinander getrennt,
doch sind sie optisch mittels einer Nut 78 entkoppelt, welche zwischen den Wellenleitern im Bereich zwischen
den polarisationsselektiven Kopplern geschnitten ist.
Figur 8 zeigt ein integriertes optisches Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung eines in z-Richtung
geschnittenen Substrates 80. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden polarisationsselektiven
Koppler 81 und 82 von der in Fig. 2 dargestellten Art, während die beiden Modenkonverter 83 und 84 von der
in Fig. 5 dargestellten Art sind. Bei dieser Konstruktion werden die fingerartigen Elektroden der beiden Konverter
als Einzelelektroden 85 mit zwei Gruppen gegenseitig angebrachter Finger hergestellt. Wie bei allen Ausführungsbeispielen
sind die Wellenleiter 87 und 88 im Bereich zwischen den Kopplern 81 und 82 nicht miteinander
gekoppelt.
Anstelle der beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen erwähnten Verwendung von Lithiumniobat und Lithiumtantalat
als Substratmaterial können auch andere Substratwerkstoffe verwendet werden, welche eine C-^-y-Krlstallstruktur
aufweisen. Ferner läßt sich bei der Realisierung der Erfindung jedes doppelbrechende Material verwenden,
welches bei den interessierenden Wellenlängen einen geringen Verlust aufweist und dessen elektrooptischer Störungssensor außerdiagonale Komponenten besitzt.
Leerseite
Claims (5)
1. Wellenlängenfilter,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) ein polarisationssselektiver Eingangskoppler (11) zum Aufspalten von orthogonal polarisierten Wellenkomponenten
(TE, TM) eines willkürlich polarisierten Eingangssignals auf zwei verschiedene Wellenpfade (12, 13);
b) ein wellenlängenselektiver Modenkonverter (TEiTM)
(14, 15) welcher in jedem der Wellenpfade (12, 13) angeordnet ist, und
c) ein polarisationsselektiver Ausgangskoppler (16) zum Zusammensetzen der um die Wellenlänge des Modenkonverters
zentrierten Signalkomponenten in einem Ausgangssignalpfad (17) sowie zum Zusammensetzen
des Restes des Eingangssignals in einem zweiten Ausgangssignalpfad (18).
Mündien: R. Kramer D'pl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. ret. net. . E. Hoffmann Dipl.-lng.
Wiesbaden: P. G. Blumbadi Dipl.-lng. · P. Bergen Prof.Dr. jur.Dipl.-lng., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-lng. Dipl.-W.-ing.
2. Wellenlängenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Koppler (11, 16) ein Paar optischer Wellenleiter (20, 21; 31, 32) aufweist, die in einem Substrat
(22, 30) aus doppelbrechendem Material mit geringerem Brechungsindex ausgebildet sind, wobei die Wellenleiter
über eine bestimmte Strecke (L) miteinander gekoppelt sind und Phasenkonstanten (/*mM, βψ$) aufweisen, die
für Wellenkoraponenten mit einer ersten Polarisation gleich und für Wellenkomponenten mit einer bezüglich der
ersten Polarisation senkrechten Polarisation ungleich sind.
3. Wellenlängenfilter nach Anspruch 1,
wobei jeder Modenkonverter folgende Merkmale aufweist:
- ein optischer Wellenleiter (40, 41), der in einem Substrat (42) aus doppelbrechendem, elektrooptischen!
Material mit geringerem Brechungsindex eingebettet ist, und
- eine wellenlängenselektive Einrichtung, welche längs der Wellenleitung unter einem Abstand in Längsrichtung
angeordnet ist und eine selektive Kopplung zwischen orthogonal polarisierten Wellenkomponenten (TE,
TM) induziert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wellenlängenselektive Einrichtung aus einem Paar Interdigitalelektroden (43, 44) besteht, welche von
beiden Modenkonvertern gemeinsam gebildet werden.
"■'τ·* ■ ; 3209327
4. Wellenlängenfilter nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenleiter (73 und 74 mittels einer Nut (78) im Substratbereich zwischen den Wellenleitern optisch
entkoppelt sind.
5. #e33ienlängenselektiver Modenkonverter mit einem in einem
Substrat ausgebildeten optischen Wellenleiter, dadiürch gekennzeichnet,
Substrat ein z-Schnitt-Substrat (55) aus doppelelektrooptischem Material mit einer gegenüber
dem- Wellenleiter geringeren Brechung ist und eine kristal-JFögifafische
C3v -Struktur aufweist, daß längs eines
£D3fs des Wellenleiters und teilweise über diesen hinweg
erste gleichförmige Elektrode (51) verläuft, daß
einer Seite des Wellenleiters neben der ersten EOMi-trode eine zweite gleichförmige Elektrode (52) ange-o^äriet
ist, daß längs der anderen Seite des Wellenleiters gegenüber der zweiten Elektrode eine dritte, fingerartige
E3?elitrode (53) angeordnet ist, daß die erste und dritte
Elektrode für die Beaufschlagung mit einer ersten Spannung (V1) zum Induzieren einer TEiTM-Modenkonversion innerhalb
des Wellenleiters ausgebildet sind, und daß die erste und zweite Elektrode für die Beaufschlagung mit einer zweiten
Spannung (V2) ausgebildet sind, derart, daß bei der interessierenden
Wellenlänge der nachfolgend definierte Ausdruck tß =0 ist:
Zn
Λ die interessierende V/ellenlänge,
NmE, NTM die effektiven Brechungsindizes
für die betreffenden Moden TE bzw. TM,
und
TL der Abstand zwischen zwei benachbarten
Fingern der fingerartigen Elektrode
bedeuten.
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