DE3503203A1 - Optischer multiplexer/demultiplexer - Google Patents

Optischer multiplexer/demultiplexer

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DE3503203A1 DE19853503203 DE3503203A DE3503203A1 DE 3503203 A1 DE3503203 A1 DE 3503203A1 DE 19853503203 DE19853503203 DE 19853503203 DE 3503203 A DE3503203 A DE 3503203A DE 3503203 A1 DE3503203 A1 DE 3503203A1
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Description

jL integriert-optischen Bauelements, in der die weiteren
* Lichtwellenleiter enden, geeignet geformt ist. Der Verlauf dieser Fläche 103 wird in Bezug auf die Abbildungsoptik durch zwei Forderungen festgelegt
— die Lichtstrahlen sollen auf diese Fläche senkrecht auftreffen, und
— der Abstand Abbildungsoptik zur Fläche ist entsprechend den optischen Abbildungsgesetzen abhängig von der Frequenz des Ausgangslichtstrahls, der durch den betrachteten Lichtwellenleiter zum Ausgang des Demultiplexers geleitet werden soll,
so gewählt, daß der Ausgangslichtstrahl optimal auf den Lichtwellenleiter abgebildet wird.
Wenn bei der Realisierung der Oberfläche diese Forderungen erfüllt sind, dann werden in vorteilhafter Weise die beim Einkoppeln verursachten Verluste gering gehalten. Unter einer optimalen Abbildung auf den Wellenleiter soll hier diejenige Abbildung verstanden werden, bei der die Fläche des abgebildeten Lichtstrahls gleich der Querschnittsfläche des Wellenleiters ist.
Bei der bisherigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die Abbildungsoptik mit dem Reflexionsgitter und das integriert-optische Bauelement zwei Bauteile sind, die durch geeignete Mittel in der erforderlichen Position gehalten werden. Es ist jedoch auch möglich, daß der komplette Multiplexer/Demultiplexer als integriert-optisches Bauelement realisiert ist. In diesem Fall bestehen die Abbildungsoptik 2 und der Zwischenraum zwischen Abbildungsoptik 2 und dem integriert-optischen Bauelement 100 aus einem lichtdurchlässigen Substrat. Die Abbildungsoptik wird durch ein geeignetes (z. B. parabelförmiges) Brechzahlprofil realisiert.
Auf nähere Einzelheiten, z. B. wie das integriert-optische Bauelement zu realisieren ist, wird hier nicht näher eingegangen, da dies fachmännisches Wissen ist.
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Claims (2)

Patentansprüche Die Bemessung kann wie folgt gewählt werden: Radi- us der Linse: 22,7 mm; Gitterkonstante gdes Gitters: 3,3
1. Optischer Multiplexer/Demultiplexer mit einer μηι; Brechungsindex η des Glases, aus dem die Linse Abbildungsoptik und einem Reflexionsgitter, bei gebildet ist: 1,66 (Glas LaKN 12 von Schott).
dem die Abbildungsoptik (2) zumindest eine ebene 5 Der Lichtstrahl .Ewird von dem Demultiplexer in die
Fläche aufweist und direkt mit dem Reflexionsgit- verschiedenfrequenten Teilstrahlen A 1 ...An aufge-
ter (1) verbunden ist nach Hauptanmeldung Nr. P teilt, indem Licht des Eingangslichtstrahls frequenzab-
34 32 239.6, dadurch gekennzeichnet, daß die hängig in unterschiedliche Richtungen x\,..., oc„ reflek-
Lichtstrahlen (A, E) zwischen der Abbildungsoptik tiert wird.
(2) und den Ein/Ausgängen des Multiplexers/De- 10 In dem integriert-optischen Bauelement 100 sind multiplexers in durch ein integriert-optisches Bau- mehrere Lichtwellenleiter 101 und 102 realisiert. Über element (100) realisierten Wellenleitern (101, 102) einen ersten Lichtwellenleiter 101 wird der Eingangsgeführt werden, daß die Wellenleiter in diesem lichtstrahl £?zu der Linse 2 geleitet. Über weitere Licht-Bauelement so angeordnet sind, daß sie in dem den wellenleiter 102 werden die Ausgangslichtstrahlen zu Ein/Ausgängen benachbarten Bereich zueinander 15 dem Ausgang des Demultiplexers geleitet. Die weiteren parallel sind und in dem der Abbildungsoptik be- Lichtwellenleiter 102 sind in dem integriert-optischen nachbarten Bereich so angeordnet sind, daß sie in Bauelement 100 so angeordnet, daß sie in dem der Abdie Richtungen der Lichtstrahlen, die von der Ab- bildungsoptik benachbarten Bereich in die Richtungen, bildungsoptik ausgehen oder auf sie auftreffen, zei- aus denen die Ausgangslichtstrahlen, die durch die weigen. 20 teren Lichtwellenleiter dem Ausgang des Demultiple-
2. Optischer Multiplexer/Demultiplexer nach An- xers zugeführt werden sollen, auf das integriert-optische spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses inte- Bauelement auf treffen. Daraus ergibt sich, daß die griert-optisches Bauelement (100), die Abbildungs- Lichtwellenleiter in diesem Bereich des integriert-optioptik (2) und das Reflexionsgitter (1) insgesamt als sehen Bauelements radial zum Brennpunkt der Abbileinziges integriert-optisches Bauelement realisiert 25 dungsoptik 2 angeordnet sind. In dem dem Ausgang des sind. Demultiplexers benachbarten Bereich des integriert-
optischen Bauelements sind die weiteren Lichtwellenlei-Beschreibung ter 102 zueinander parallel angeordnet.
Dadurch, daß die Lichtstrahlen nicht mehr in einzel-
Die Erfindung betrifft einen optischen Multiplexer/ 30 nen Lichtleitfasern geleitet werden, sondern in einem Demultiplexer mit einer Abbildungsoptik und einem integriert-optischen Bauelement, müssen nicht mehr Reflexionsgitter gemäß der Hauptanmeldung Nr. P 34 mehrere einzelne Lichtleitfasern so justiert werden, daß 32 239.6. die Teilstrahlen optimal in diese eingekoppelt werden,
In der Hauptanmeldung sind mehrere Ausführungs- sondern es muß nur noch das einzige integriert-optische beispiele erläutert. Bei diesen werden die Lichtstrahlen 35 Bauelement justiert werden. Weiterhin ist es möglich, zu den jeweiligen Ein/Ausgängen durch Lichtleitfasern die einzelnen Wellenleiter im Bereich der Abbildungsgeleitet, die in Bezug auf die Senkrechte auf dem Refle- optik in dem integriert-optischen Baulement so anzuxionsgitter unter unterschiedlichen Winkeln angeordnet ordnen, daß sie, verglichen mit der Lösung, bei der einsind. Bei der Herstellung ist die exakte Justierung der zelne Lichtleitfasern verwendet werden, zueinander en-Lichtleitfasern aufwendig. 40 ger benachbart sind. Dadurch wird die optische Band-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung anzugeben, breite des Demultiplexers erhöht. Weil die Lichtwellendie bei der Herstellung einen geringen technischen Auf- leiter im Bereich des Ausgangs des Demultiplexers zuwand erfordert. einander parallel sind, sind die Verbindungsmittel, durch
Bei dem neuen Multiplexer/Demultiplexer werden die das Auskoppeln der Ausgangslichtstrahlen aus dem die einzelnen Lichtstrahlen den Ein/Ausgängen über ein 45 Demultiplexer und das Einkoppeln dieser Ausgangsintegriert-optisches Bauelement zugeführt. Es ist nur lichtstrahlen in weitere Übertragungsmittel bewirkt noch ein geringer Justieraufwand erforderlich. Es ist werden, einfach realisierbar, z. B. über Fasern in Si-einmöglich, den gesamten Multiplexer/Demultiplexer in geätzte V-Nuten oder durch Steckelemente,
der Technik der integrierten Optik herzustellen. Diese Lösung ist auch gut für die Integration weiterer
Die Erfindung wird anhand der einzigen Figur, die 50 Elemente geeignet. So ist es beispielsweise möglich, das eine schematische Darstellung des neuen Multiplexers/ integriert-optische Bauelement so zu realisieren, daß es Demultiplexers ist, beispielsweise näher erläutert. nicht nur die Lichtwellenleiter sondern auch optisch/
Der Multiplexer/Demultiplexer ist ein reziprokes elektrische Wandler, denen das umzuwandelnde Licht Bauelement, das sowohl als Multiplexer als auch als De- direkt von den weiteren Wellenleitern zugeführt wird, multiplexer verwendet werden kann. Das Bauelement 55 enthält. Sinngemäß dasselbe gilt für die Sendeelemente, kann auch gleichzeitig für beide Betriebsarten einge- z. B. Laserdioden, bei der Verwendung als Multiplexer, setzt werden, wie beispielsweise anhand der Fig. 3 der Bei gleichzeitigem Betrieb als Multiplexer und Demulti-Hauptanmeldung erläutert. Bei der nachfolgenden Be- plexer enthält das integriert-optische Bauelement dann Schreibung wird zur Vereinfachung der Beschreibung optisch/elektrische Wandler und Sendeelemente,
nur noch der Demultiplexbetrieb berücksichtigt. 60 In der Hauptanmeldung wurde erwähnt, daß es zur
Wie bei der Lösung gemäß der Hauptanmeldung ist optimalen Abbildung der Ausgangslichtstrahlen erforauch bei der neuen Lösung eine halbkugelförmige Linse derlich ist, daß der Abstand von der Abbildungsoptik 2 2 vorgesehen, auf deren ebene Fläche ein Reflexionsgit- zu den weiteren Lichtwellenleitern 102 frequenzabhänter 1 aufgebracht ist. Anstelle der halbkugelförmigen gig gewählt werden sollte. Während diese Forderung Linse kann auch eine Linse verwendet werden, die die 65 bei der Realisierung des Demultiplexers mit einzelnen Form einer Zylinderhälfte oder eines aus einer Halbku- Lichtleitfasern kaum zu verwirklichen ist, kann diese gel oder aus der Zylinderhälfte herausgeschnittenen Forderung bei der neuen Lösung in vorteilhafter Weise Scheibchens hat. · leicht dadurch erfüllt werden, daß die Oberfläche des
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