DE3209927C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellenlängenfilter
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Optische Wellenleitervorrichtungen, wie beispielsweise
Schalter und Filter, zeigen bei unterschiedlichen Wellen
polarisierungsrichtungen häufig eine unterschiedliche Betriebs
weise. 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
austritt. 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 abweicht.
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. Hinsichtlich 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 Vorrichtung können Filter
vorgesehen werden, welche zum Multiplexen/Demultiplexen
eines Einzelmode geeignet sind. Derartige Filter umfassen
ebene, geriffelte Wellenleiter (Gitter) sowie einen
elektrisch abstimmbaren Richtungskoppler. Derartige optische
Vorrichtungen zeigen bei Herstellung in doppel
brechenden Substraten eine Filter-Übertragungsfunktion,
deren Mitten-Wellenlänge von der Polarisation abhängig
ist. Die Mitten-Wellenlänge des Filters ist bei Gitter
filtern unmittelbar proportional dem effektiven Brechungs
index, wie er von den betreffenden Moden aus gesehen wird.
Bei den Richtungskoppler-Filtern hängt die Phasenabgleichs
wellenlänge 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 Eigenschaften
antreffen. Hierdurch ergeben sich wiederum Unterschiede
bei den durch eine gemeinsame Abstimmspannung hervor
gerufenen Änderungen bei den beiden Brechungsindizes.
Diese unterschiedlichen Änderungen machen es unmöglich,
mit Hilfe eines einzigen Abstimmsignals beide Polarisationen
auf die gleiche Filter-Mitten-Wellenlänge ab
zustimmen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin,
ein polarisationsabhängiges, optisches
Wellenlängenfilter zu schaffen, das vorzugsweise auch
abstimmbar ausgebildet sein kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des
Wellenlängenfilters nach Anspruch 1 ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 bis 4.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines
erfindungsgemäßen, polarisationsunabhängigen,
wellenlängenselektiven Filters;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines
polarisationsselektiven Kopplers;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines polarisationsselektiven Kopplers;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines
wellenlängenselektiven Modenkonverters;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines
abstimmbaren, wellenlängenselektiven
Modenkonverters, und
Fig. 6, 7 und 8 drei integrierte optische
Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In Fig. 1 ist an Hand eines Blockschaltbildes ein polari
sationsunabhängiges, wellenlängenselektives Filter 10 gemäß
der Erfindung dargestellt, welches einen polarisations
selektiven Eingangskoppler 11 und einen polarisations
selektiven Ausgangskoppler 16 aufweist. Die beiden Koppler
11 und 16 sind mittels zweier Wellenpfade 12 und 13 miteinander
verbunden, von denen jeder einen wellenlängen
selektiven Modenkonverter 14 bzw. 15 aufweist. In vorteilhafter
Weise sind die beiden Modenkonverter 14, 15
miteinander identisch, wie nachstehend erläutert werden
soll. Die Aufgabe des Filters 10 besteht darin, ein
breitbandiges, d. h. aus einer Vielzahl von Kanälen und damit Wellenlängen
zusammengesetztes Eingangssignal willkürlicher
Polarisation aufzunehmen und einen der Kanäle selektiv
auszufiltern. Im Betrieb wird daher ein vielkanaliges
Eingangssignal dem Eingangstor des polarisations
empfindlichen Eingangskopplers 11 zugeführt. Aufgrund
seiner willkürlichen Polarisation enthält das Eingangs
signal orthogonal polarisierte Komponenten, welche bei
den hier beschriebenen integrierten optischen Schaltungen
als TE- und TM-Moden bezeichnet werden. Dementsprechend
wird das Eingangssignal mit den Ausdrücken
TE (λ₁, λ₂, . . . λn) und TM (λ₁, λ₂, . . . λn) identifiziert,
wobei λ₁, λ₂, . . . λn die Mitten-Wellenlängen der betreffenden
Kanäle sind. Der polarisationsselektive Ein
gangskoppler 11, welcher nachstehend noch näher erläutert
werden soll, spaltet die beiden Moden, koppelt die Signal
komponenten 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,
in welchem der Mode eines der Kanäle in einen
orthogonalen Mode umgewandelt wird. Wenn daher beispielsweise
der auf λi abgestimmte Kanal abgetrennt werden
soll, werden die Modenkonverter 14 und 15 so ausgelegt,
daß sie bei der Wellenlänge λi zwischen den Moden TE und
TM selektiv wandeln. Das Ausgangssignal des Konverters
14 enthält daher eine TM-Komponente mit der Wellenlänge.
λi sowie den Rest der einfallenden TE-Komponenten, also die Komponenten
mit den Wellenlängen λi . . . λi-1, λi+1 . . . λn. In ähnlicher Weise
enthält das Ausgangssignal des Konverters 15 eine TE-
Komponente mit der Wellenlänge λi und den Rest der
einfallenden TM-Komponenten mit den Wellenlängen λ1 . . .
λi-1, λi+1 . . . λn.
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
(λi)-Komponente des Konverters 14 an den Ausgangswellen
pfad 17 und die TE (λ1 . . . λi-1, λi+1 . . . λn)-Komponenten
an den Ausgangswellenpfad 18 übertragen. In ähnlicher Weise
werden die TM (λ1 . . . λi-1, λi+1 . . . λn)-Komponenten des
Konverters 15 an den Ausgangswellenpfad 18 und die TE
(λi)-Komponente an den Wellenpfad 17 übertragen. Der
resultierende Gesamteffekt besteht darin, daß der Kanal
λi von dem Rest des Eingangssignals getrennt wird. Die
restlichen Kanäle werden ggf. mit Hilfe von kaskadierten
Filterabschnitten der in Fig. 1 veranschaulichten Art
abgetrennt, bei denen in jedem Filterabschnitt die Moden
konverter auf eine unterschiedliche Kanal-Wellenlänge
abgestimmt sind.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines polari
sationsselektiven Kopplers veranschaulicht, welcher
bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden
kann. Der zur Verwendung in einem optischen System aus
gebildete Koppler umfaßt ein doppelbrechendes, elektro
optisches Substrat 22, in welchem ein Paar dielektrischer
Wellenleiter 20 und 21 eingebettet sind. Die Wellen
leiter 20 und 21, welche über eine Strecke L miteinander
gekoppelt sind, sind so ausgebildet, daß sie die gleichen
Ausbreitungskonstanten für eine Richtung der Wellen
polarisation, jedoch signifikant unterschiedliche Phasen
konstanten für Wellen aufweisen, welche orthogonal bezüglich
der einen Polarisationsrichtung polarisiert
sind. Wellenleiter mit diesen Eigenschaften lassen sich
nach einer Reihe von Verfahren herstellen. Wenn beispiels
weise das Substrat aus einem z-Schnitt-Lithium
niobat (oder -tantalat) besteht, wird zunächst ein
Paar identischer Wellenleiter mittels Infusion von Titan
längs eines in y-Richtung verlaufenden Streifens gebildet.
Bei dieser Kristallorientierung stellt die Phasenkonstante
βTE der TE-Modenkomponente eine Funktion von no, d. h.,
den ordentlichen Brechungsindex, dar, während die
Phasenkonstante βTM der TM-Modenkomponente eine Funktion von
ne, d. h., den außerordentlichen Brechungsindex darstellt.
Sofern no und ne für beide Wellenleiter 20 und 21 gleich
sind, ergeben sich die Ausdrücke
βTE(20) = βTE(21)
und
βTM(20) = βTM(21)
und
βTM(20) = βTM(21)
Um das Gleichverhalten für den TM-Mode zu zerstören
und damit die Kopplung modenselektiv zu machen, wird
einer der Wellenleiter maskiert,
während der andere Wellenleiter für eine bestimmte Zeit einer Ausdiffusion
unterzogen wird, welche die Wirkung hat, daß
sich der Wert von ne bei dem ausdiffundierten Wellenleiter
ändert. Das Ergebnis besteht darin,
daß βTM(20) nicht mehr gleich βTM(21) ist, so daß eine
Kopplung nur für den TE-Mode auftritt.
Zum Abgleich von Herstellungsfehlern in beiden Wellenleitern
werden Elektroden 23, 24 und 25 vorgesehen. Dabei
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 Signal
komponente entsprechend dem TE-Mode mit alternierendem
-Δβ zu schalten, wie in dem Aufsatz "Switched Direction
Couplers with Alternating Δβ" 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.
Fig. 3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines
polarisationsselektiven Kopplers, bei welchem der TM-
Mode der gekoppelten 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 Kristall
orientierung ist jedoch die Phasenkonstante βTE für den
TE-Mode eine Funktion von ne, während βTM eine Funktion
von no ist. Zur Entkopplung der Wellenleiter für den
TE-Mode wird einer der Wellenleiter
maskiert, während der andere Wellenleiter einem Silber
nitrat-(AgNO₃)-bad ausgesetzt wird. Aufgrund dieser Behandlung
wird der Brechungsindex ne des behandelten
Wellenleiters so geändert, daß βTE(31) ≠ βTE(32). Damit
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 LiNbO₃-Substrates erforderlich ist,
werden die Elektroden längs gegenüberliegenden Seiten
wenigstens eines Wellenleiters angebracht. Daher verläuft
eine Elektrode 33 weitgehend über die Kopplungs
strecke 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, um durch eine Gegen
taktänderung 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 an sich beliebige,
im Stand 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-( oder -tantalat)-
Substrat die Verwendung von fingerförmig ineinandergreifenden Elektroden. 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 40
sowie die gemeinsamen Elektroden 43 und 44. Der andere
Modenkonverter 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 Wellenpfad 13 gemäß Fig. 1
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 Ausführungsbeispiels eines wellenlängen
selektiven Modenkonverters, welcher elektrisch abgestimmt
werden kann. Benutzt man beispielsweise einen
z-geschnittenen Kristall mit einer Wellenausbreitung in y-Richtung,
wird jeder Konverter mit drei Elektroden
versehen. Eine erste, kontinuierliche Elektrode verläuft
längs des Wellenreiters 50 unter teilweiser Bedeckung des
Letzteren. Die Elektrode 51 ist geerdet und wird als
Referenzelektrode für die an beiden anderen Elektroden
angelegten Steuerspannungen verwendet. Eine zweite, kontinuierliche
Elektrode 52 befindet sich auf einer Seite der
Elektrode 51, während eine dritte, fingerartige Elektrode
53 längs der gegenüberliegenden Seite der Elektrode 51
angebracht ist. Aus den nachstehend erläuterten Gründen
ist die Elektrode 51 gegenüber dem Wellenleiter 50 in
Richtung auf die Elektrode 52 versetzt.
Bekanntlich wird eine Modenumwandlung in einem z-Schnitt-
Kristall über das außerdiagonale r₅₁-Element des reduzierten
elektrooptischen Tensors durch Anlegen einer
in x-Richtung verlaufenden elektrischen Feldkomponente
erreicht. Auf diese Weise läßt sich die Modenumwandlung
durch Anlegen einer ersten Spannung V₁ an die Elektrode
53 wirksam justieren. Die Wellenlänge, bei welcher die
Modenumwandlung erfolgt, hängt von den relativen Beträgen
der effektiven Brechnungsindizes für die TE- und TM-Moden
sowie von dem Abstand zwischen benachbarten Fingern der Elektrode
53 ab. Um den Konverter abzustimmen, wird daher eine
zweite Spannung V₂ an die Elektrode 52 angelegt. Die
resultierende Feldkomponente in z-Richtung bewirkt über
die elektrooptischen Koeffizienten r₁₃ und r₃₃ eine
Änderung der dem Fingerabstand zugeordneten Wellenlänge.
Wenn keine Spannung anliegt, ergibt sich beispielsweise
die Filter-Mittenwellenlänge entsprechend der Beziehung:
wobei
Λ der Abstand zwischen benachbarten Fingern der Elektrode 53 und
(NTE)o und (NTM)o die effektiven Brechungs indizes für die TE- und TM-Moden bei fehlender angelegter Spannung bedeuten.
Λ der Abstand zwischen benachbarten Fingern der Elektrode 53 und
(NTE)o und (NTM)o die effektiven Brechungs indizes für die TE- und TM-Moden bei fehlender angelegter Spannung bedeuten.
Bei einem z-Schnitt-Kristall werden bei Anlegen einer
Abstimmspannung V₂ die effektiven Brechungsindizes derart
geändert, daß folgende Beziehungen gelten:
No und Ne die gewöhnlichen bzw. außergewöhnlichen
Brechungsindizes,
r₁₃ und r₃₃ elektrooptische Koeffizienten,
αTE und αTM die Überlappungsparameter der betreffenden Moden, und
Ez die von der angelegten Spannung V₂ hervorgerufene Feldkomponente in z-Richtung
bedeuten.
r₁₃ und r₃₃ elektrooptische Koeffizienten,
αTE und αTM die Überlappungsparameter der betreffenden Moden, und
Ez die von der angelegten Spannung V₂ hervorgerufene Feldkomponente in z-Richtung
bedeuten.
Die neue, phasenangepaßte Wellenlänge λ = λo + Δλ
ergibt sich nach der Beziehung:
Da der Ausdruck Δλ/λo klein ist und Effekte zweiter
Ordnung vernachlässigt werden können, ergibt sich die
relative Änderung Δλ/λo der Mitten-Wellenlänge λo zu:
Bei richtiger Abstimmung ist der Modenkonverter auf der
interessierenden Wellenlänge phasenangepaßt. Dies bedeutet,
daß die Abstimmspannung V₂ so gewählt wird, daß
Δβ=0 für den zu unterdrückenden Kanal ist, wobei
λ die interessierende Wellenlänge,
NTE, NTM die effektiven Brechungsindizes für die betreffenden Moden, und
Λ der Abstand zwischen benachbarten Fingern der Elektrode 53
bedeuten.
NTE, NTM 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 r₁₃ und r₃₃ ist, völlig unabhängig von dem Polari
sationszustand des einfallenden Signals ist. Damit läßt
sich durch Kaskadierung einer Vielzahl identischer Filter
abschnitte 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 Fig. 6 und 7 sind zwei vollständig integrierte
Ausführungsbeispiele eines abstimmbaren, polarisations
unabhängigen 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,
obwohl die beiden Modenkonverter sich ein gemeinsames
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 polarisations
selektiven 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.
Fig. 8 zeigt ein integriertes optisches Ausführungs
beispiel der Erfindung unter Verwendung eines in z-
Richtung geschnittenen Subtrates 80. Bei diesem Aus
führungsbeispiel 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 sich gegenüberliegender
Finger hergestellt. Wie bei allen Aus
führungsbeispielen sind die Wellenleiter 87 und 88 im
Bereich zwischen den Kopplern 81 und 82 nicht miteinander
gekoppelt.
Anstelle der bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen
erwähnten Verwendung von Lithiumniobat und Lithiumtantalat
als Substratmaterial können auch andere Substrat
werkstoffe verwendet werden, welche eine C3v-Kristall
struktur 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 Störungs
sensor außerdiagonale Komponenten besitzt.
Claims (5)
1. Wellenlängenfilter,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) ein polarisationsselektiver Eingangskoppler (11) zum Aufspalten von orthogonal polarisierten Wellenkomponenten (TE, TM) eines beliebig polarisierten Eingangssignals auf zwei verschiedene Wellenpfade (12, 13)
- b) je ein wellenlängenselektiver Modenkonverter (TE ⇄ TM) (14, 15) ist in jedem der Wellenpfade (12, 13) angeordnet und wandelt jeweils selektiv den Mode von Signalkomponenten, die um eine vorbestimmte Wellenlänge (λi) zentriert sind, in den orthogonalen Mode um;
- c) ein polarisatonsselektiver Ausgangskoppler (16) zum Zusammensetzen der um die vorbestimmte Wellenlänge (λi) des Modenkonverters zentrierten modengewandelten Signalkomponenten beider Wellenpfade in einem Ausgangssignalpfad (17) sowie zum Zusammensetzen der nicht modengewandelten Signalkomponente beider Wellenpfade in einem zweiten Ausgangssignalpfad (18).
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 als der
der Wellenleiter ausgebildet sind, wobei die Wellenleiter über
eine bestimmte Strecke (L) miteinander gekoppelt sind und
Phasenkonstanten (βTM, βTE) aufweisen, die für Wellenkomponenten
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, elektrooptischem Material mit geringerem Brechungsindex als der Wellenleiter 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 von
fingerartig ineinandergreifenden Elektroden (43, 44) besteht,
welche von beiden Modenkonvertern gemeinsam gebildet werden.
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.
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