DE3689302T2 - Optische Wellenleitergeräte. - Google Patents

Optische Wellenleitergeräte.

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DE3689302T2 DE86307026T DE3689302T DE3689302T2 DE 3689302 T2 DE3689302 T2 DE 3689302T2 DE 86307026 T DE86307026 T DE 86307026T DE 3689302 T DE3689302 T DE 3689302T DE 3689302 T2 DE3689302 T2 DE 3689302T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optische Wellenleitervorrichtungen zur Verwendung in optischen Kommunikationssystemen.
  • Optische Wellenleiter werden bei optischen Kommunikationen sowohl in Wellenleitervorrichtungen, wie z. B. Richtungskopplerschaltern, Phasenmodulatoren und interferometrischen Amplitudenmodulatoren, als auch in optischen Fasern verwendet.
  • Ein optischer Wellenleiter weist im allgemeinen einen Aufbau auf, der eine Leitungszone, eine begrenzende Zone oder Zonen um die Leitungszone, und einen Anschluß zum Koppeln elektromagnetischer Strahlung zu der Leitungszone auf. Die Leitungszone hat einen höheren durchschnittlichen Refraktionsindex als den der begrenzenden Zone oder Zonen und, bei Verwendung, wandert Strahlung, die an dem Anschluß eingekoppelt worden ist, längs der Leitungszone.
  • Es ist bevorzugt, daß Signalverluste so niedrig wie möglich in einem optischen Kommunikationssystem gehalten werden, und in dem Entwurf einer Wellenleitervorrichtung zur Verwendung in solch einem System ist es erstens wichtig, daß Ausbreitungsverluste in der Vorrichtung gering sind, und zweitens, daß Kopplungsverluste zwischen ihr und benachbarten Komponenten niedrig sind. Wellenleitervorrichtungen sind entwickelt worden, deren Ausbreitungsverluste so niedrig wie 0,1 dB cm sind, aber es traten Probleme auf beim Erreichen niedriger Kopplungsverluste.
  • Insbesondere traten Probleme auf, wo eine Wellenleitervorrichtung mit einer optischen Faser gekoppelt werden soll.
  • Um niedrige Kopplungsverluste zwischen zwei Wellenleitern zu erreichen, sollte die Verteilung der elektromagnetischen Strahlung an jedem Anschluß grob äquivalent sein. Es hat sich jedoch als extrem schwierig erwiesen, Wellenleitervorrichtungen herzustellen, in denen die Verteilung von elektromagnetischer Strahlung grob äquivalent zu der der heute gewöhnlich verwendeten optischen Fasern ist.
  • In einer optischen Faser ist die gebräuchliche Anordnung die, daß die Leitungs- und Begrenzungszonen durch Änderungen im Refraktionsindex hergestellt werden, die in einer kreisförmig-symmetrischen oder elliptischen Weise in dem Querschnitt der Faser verteilt sind. Die Mehrzahl der heute in Telekommunikationssystemen verwendeten optischen Faser, insbesondere in Weitdistanzsystemen, sind Monomodefaser; die einen Kern mit einem höheren Refraktionsindex in der Größenordnung von 15 um oder weniger breit, und eine Beschichtung mit einem niedrigeren Refraktionsindex haben, deren äußerer Durchmesser in der Größenordnung von 150 um ist. Diese Faser werden verwendet, um Strahlung mit einer Wellenlänge in dem Bereich von 0,8 bis 1,65 um zu übertragen, wobei die Strahlung sich längs der Faser in einem transversalen Einzelmode ausbreitet. Der Strahlpunkt bzw. Strahlfleck hat im allgemeinen Dimensionen in dem Bereich von 5 bis 15 um und der Querschnitt des Strahles ist kreisförmig-symmetrisch oder elliptisch als ein Ergebnis der Verteilung von Refraktionsindexänderungen in der Faser.
  • (Es sollte bemerkt werden, daß dort, wo Strahlen- oder Strahlpunktdimensionen in dieser Spezifikation gegeben sind, sie sich auf die volle Breite zu den 1/e-Punkten der Strahlungsverteilung in dem Strahl oder dem Strahlpunkt beziehen).
  • Eine Wellenleitervorrichtung, anders als eine optische Faser, basiert im allgemeinen auf einer Materialplatte, in der Änderungen im Refraktionsindex einfacher längs flacher Übergangsflächen hergestellt werden, als in gekrümmten Verteilungen. Ein Aufbau, der dieses Prinzip verkörpert, ist in Fig. 1 des US-Patentes 3,947,087 gezeigt, wo eine "multilayer dielectric transmission device" gezeigt ist. Eine optische Begrenzung in einer einzelnen Richtung ist durch sandwichartiges Anordnen einer dünnen Schicht von Material mit einem ersten Refraktionsindex n&sub1; zwischen Schichten von Material, das unterschiedliche Refraktionsindices hat, bereitgestellt.
  • Eine Halbleiterwellenleitervorrichtung kann in der Form von epitaxial aufgewachsenen Schichten von Material auf einem Substrat hergestellt werden. Änderungen in dem Refraktionsindex können dann in jeder der beiden senkrechten Richtungen hergestellt werden. Zuerst können Änderungen an den Übergangsflächen zwischen den Schichten von Material durch Verwenden von Materialien mit unterschiedlichen Refraktionsindizes hergestellt werden. Zweitens können Änderungen in der senkrechten Richtung durch Herstellen von Stufen in den Schichten von Material erzeugt werden, z. B. durch Ätzen unter Verwendung einer Maske. Die Stufen können dann entweder der Luft ausgesetzt gelassen werden, die einen niedrigen Refraktionsindex, verglichen mit Halbleitermaterial, hat, oder in geeignetem Material mit einem vorausgewählten Refraktionsindex eingegraben werden.
  • Eine einfache Form einer Wellenleitervorrichtung, ein Halbleiterrippenwellenleiter; kann ein Substrat aufweisen, auf das epitaxial drei aufeinanderfolgende Schichten von Material gewachsen sind: Zwei begrenzende Schichten, die durch eine Leitungsschicht getrennt sind, wobei der Refraktionsindex der Leitungsschicht größer als der der begrenzenden Schichten ist. In einer zweiten Rolle, zusätzlich zu der eine Begrenzungszone herzustellen, verhindert die untere begrenzende Schicht eine Absorption von sich ausbreitender Strahlung durch das Substrat und die obere begrenzende Schicht verhindert Absorption durch jede Metallkontaktschicht, die auf dem oberen Teil der Vorrichtung angebracht werden könnte. Material wird von zumindest einem Teil mit der Dicke der oberen begrenzenden Schicht entfernt und kann auch von zumindest einem Teil von der Dicke der Leitungsschicht entfernt werden, um eine hochstehende Rippe zu bilden. Die Leitungszone weist dann die Leitungsschicht in dem Bereich der Rippe und benachbarte Bereiche der begrenzenden Schichten auf. Eine Begrenzung wird durch die Refraktionsindexunterschiede zwischen der Leitungsschicht und den begrenzenden Schichten bereitgestellt und, senkrecht dazu, durch die Refraktionsindexänderungen an den Seiten der Rippe.
  • Geeignete Materialien, aus denen solch eine Halbleiterwellenleitervorrichtung gebaut sein kann, umfassen die III-V-Halbleitermaterialien und können Gallium-Arsenid und Gallium-Aluminium-Arsenid oder Indiumphosphid und Indium-Gallium-Arsenid-Phosphid aufweisen. In jedem dieser Fälle können Unterschiede im Refraktionsindex der Materialien durch bekannte Verfahren gesteuert werden, wie z. B. durch Variieren der Proportionen von Gallium und Aluminium, die in den Materialien vorhanden sind.
  • (Es sollte bemerkt werden, daß in dieser Spezifikation Begriffe wie z. B. "oben" und "unten", die genommen werden könnten, um eine bestimmte Orientierung eines Gegenstandes zu beinhalten, nur zum Zwecke der Beschreibung verwendet werden und nicht als eine Beschränkung genommen werden sollten.)
  • In alternativen Formen der Rippenwellenleitervorrichtung kann die Rippe in eine darauffolgende aufgewachsene Stufe eingegraben sein, oder die Schichten können jeweils eine Zusammensetzung von dünneren Schichten mit unterschiedlichen Refraktionsindizes sein. Die begrenzenden Schichten haben nicht notwendigerweise den gleichen, oder den gleichen durchschnittlichen, Refraktionsindex wie jede andere.
  • Wellenleitervorrichtungen können alternativ aus dielektrischen Materialien wie z. B. Lithiumniobat gebaut sein. In diesem Falle werden die Leitungs- und Begrenzungszonen durch unterschiedliche Techniken hergestellt, aber es treten wieder Änderungen im Refraktionsindex längs im wesentlichen flacher Ebenen in der Vorrichtung auf.
  • Durch Variieren der Positionen der Änderungen im Refraktionsindex und durch Variieren der Werte dieser Änderungen kann die Natur des Strahles, der sich in der Vorrichtung ausbreiten wird, gesteuert werden. In dem obenbeschriebenen Haltleiterrippenwellenleiter können die Dimensionen der Rippe, und der für die unterschiedlichen Schichten ausgewählten Materialien, variiert werden, um den Strahl zu steuern.
  • Um eine Vorrichtung zu erhalten, in der sich ein Strahl im transversalen Einzelmode ausbreiten wird, ist es bekannt, eine relativ enge optische Begrenzung zu benutzen: D.h., die Positionen der Änderungen im Refraktionsindex, die wirken, um die Strahlung auf die Leitungszonen zu begrenzen, sind physikalisch nahe beieinander. Dies ergibt einen transversalen Einzelmode, aber auch eine kleine Punktgröße. Es ist hier; daß Probleme beim Koppeln der Vorrichtung zu einer optischen Faser auftreten. Obwohl es relativ einfach ist, einen Strahl mit einem geeignet geformten Querschnitt zu erhalten, ist es nicht einfach, ihn mit einer ausreichend großen Punktgröße für ein gutes Koppeln zu den gewöhnlich verwendeten Fasern zu erhalten. Um eine größere Punktgröße zu erhalten, ist vorgeschlagen worden, eine relativ breite optische Begrenzung zu verwenden, d. h. die Positionen der Änderungen im Refraktionsindex weiter voneinander wegzubewegen. Dieses Bewegen der Positionen kann jedoch verursachen, daß die Übertragung multimode wird. Die Einzelmodenübertragung kann durch Reduzieren des Wertes der Änderungen im Refraktionsindex bewahrt werden, aber dies tendiert dazu, solch geringe Änderungen zu fordern, daß die Massenherstellung der Vorrichtung unpraktikabel wird.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einmodenwellenleitervorrichtung zur Verwendung in optischen Kommunikationssystemen bereitzustellen, die so entworfen sein kann, daß sie eine große Punktgröße hat, aber einfacher herzustellen ist, als Vorrichtungen der Vergangenheit.
  • Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Einmodenwellenleitervorrichtung zum Koppeln optischer Strahlung zu einer optischen Einmodenfaser bereitgestellt, die eine verlängerte Leitungszone aufweist, die in jeder von zwei transversalen senkrechten Richtungen durch einen Bereich eines höheren Refraktionsindex bestimmt ist, der auf jeder Seite von Bereichen eines niedrigen Refraktionsindex beschränkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten der Richtungen die Änderungen im Refraktionsindex größer oder gleich 0,02 sind, wobei die Bereiche eines niedrigeren Refraktionsindex durch einen Abstand getrennt sind, der in dem Bereich von (0,8w&sub1;-2) bis 2,3w&sub1; (alle Werte in Micrometer) einschließlich liegt, wobei w&sub1; das Mittel der Werte für die Breite des Strahlpunktes der Vorrichtung in jeder der beiden Richtungen ist, und daß in einer zweiten der Richtungen die Änderungen im Refraktionsindex im Bereich von 0,0001 bis 0,01 einschließlich sind, wobei die Bereiche von niedrigerem Refraktionsindex durch einen Abstand getrennt sind, der geringer oder gleich w&sub1; ist, wobei sich die Bereiche von niedrigerem Refraktionsindex weit genug weg von dem Bereich höheren Refraktionsindex in der zweiten der Richtungen erstrecken, so daß Strahlung, die sich in der Vorrichtung bei Benutzung ausbreitet, nicht signifikant über die Bereiche von niedrigerem Refraktionsindex leckt, wobei die Anordnung so ist, daß der Strahlpunkt der Wellenleitervorrichtung zumindest im wesentlichen kreisförmig oder elliptisch ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann dort eine Einmodenwellenleitervorrichtung zum Koppeln zu einem optischen Wellenleiter mit einer im wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Strahlpunktgröße W&sub0; bereitgestellt sein, die eine Leitungszone und eine Begrenzungszone aufweist, wobei die Leitungszone mit ersten und zweiten Paaren von parallel planaren Übergangsflächen versehen ist, wobei die Ebenen, in denen die Übergangsflächen zusammenliegen, einen Materialbereich von rechteckigem Querschnitt definieren, wobei das erste Paar von Übergangsflächen durch die Flächen einer Primärschicht von Material von der Dicke T und einem Refraktionsindex n&sub1; bereitgestellt ist, die zwischen oberen und unteren Sekundärschichten aus Material mit durchschnittlichen Refraktionsindizes n&sub2; und n&sub4; sandwichartig angeordnet ist, und wobei das zweite Paar von Übergangsflächen zumindest teilweise durch die Seiten eines Bereiches der oberen Sekundärschicht von der Breite t bereitgestellt ist, die zwischen zwei Bereichen aus Material mit einem Refraktionsindex n&sub3; positioniert ist, wobei die folgenden Randbedingungen gelten.
  • (i) (n&sub1;-n&sub3;) ist größer als oder gleich 0,02;
  • (ii) (n&sub1;-n&sub4;) und (n&sub1;-n&sub2;) liegen jeweils in dem Bereich von 0,01 bis 0,0001 einschließlich;
  • (iii) T ist kleiner oder gleich zu W&sub0;;
  • (iv) t liegt in dem Bereich von (0,8W&sub0;-2) bis 2,3 W&sub0; einschließlich; und
  • (v) die Dicke der Sekundärschichten ist groß genug, damit Strahlung nicht hinter diese Schichten bei der Verwendung der Vorrichtung leckt;
  • alle Messungen sind in um.
  • Es ist überraschend herausgefunden worden, daß Wellenleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zum Koppeln zu optischen Fasern von Punktgrößen, die in dem Bereich von 5 bis 15 um einschließlich liegen, einen Strahl mit transversaler Einzelmode erzeugen, trotz der Tatsache, daß eine optische Begrenzung durch eine sehr kleine Änderung im Refraktionsindex nur in einer der zwei senkrechten Richtungen anstelle von beiden bereitgestellt ist. Weil dies jedoch so ist, sind die Wellenleitervorrichtungen einfacher herzustellen, da eine genaue Steuerung der Unterschiede im Refraktionsindex nur bezüglich zwei Übergangsflächen anstelle von vier ausgeführt werden muß, wie es in der Vergangenheit getan werden mußte.
  • Außerdem ist der Entwurf so, daß, trotz der offensichtlich wesentlichen Asymmetrie der Leitungszone, der Strahlpunkt grob kreisförmig symmetrisch oder elliptisch ist, wobei er mit dem einer optischen Faser übereinstimmt.
  • Der Bereich der oberen Sekundärschicht mit der Breite t, die zwischen zwei Bereichen von Material mit einem Refraktionsindex n&sub3; positioniert ist, kann eine hochstehende Rippe aufweisen, die durch entgegengesetzte Stufen in der oberen Sekundärschicht zu jeder Seite, zu der das Material mit dem Refraktionsindex n&sub3; liegt, gebildet ist. Alternativ können sich die Stufen hinter die obere Sekundärschicht und in die Primärschicht erstrecken, optional sich soweit wie die untere Sekundärschicht erstrekkend.
  • Wellenleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung können z. B. aus Halbleitermaterialien durch Standardherstellungstechniken hergestellt werden, wie z. B. durch metallorganische Dampfphasenepitaxie (MOVPE)-Wachsphasen und Ätzschritten.
  • Eine Rippenwellenleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jetzt nur beispielhaft mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben werden, in der:
  • Fig. 1 einen Querschnitt der Vorrichtung zeigt; und
  • Fig. 2 ein Konturbild einer elektromagnetischen Strahlungsfeldverteilung solch einer Vorrichtung zeigt.
  • Bezüglich auf Fig. 1 weist die Rippenwellenleitervorrichtung eine Leitungsschicht 2 auf, die sandwichartig zwischen zwei begrenzenden oder Pufferschichten 1, 3 angeordnet ist. Die untere Pufferschicht 1, von der nur ein Teil gezeigt ist, liegt auf einem Substrat (nicht gezeigt), während die Leitungsschicht 2 und die obere Pufferschicht 3 die Rippe der Vorrichtung bereitstellen.
  • Die Vorrichtung ist zur Verwendung mit optischen Fasern mit einer Strahlpunktgröße von 10 um entworfen, die Strahlung von einer Wellenlänge λ gleich zu 1,55 um übertragen, verteilt über den Strahl in einer Weise, die zumindest angenähert Gauss-förmig ist.
  • Die untere Pufferschicht 1 ist 12 um dick und besteht aus GaAlAs, das einen Refraktionsindex n&sub2; von 3,4376 hat. Die Leitungsschicht 2 hat eine Dicke T von 2 um und besteht aus GaAs, das einen Refraktionsindex n&sub1; von 3,44 hat. Die obere Pufferschicht 3 ist 8 um dick, besteht wiederum aus GaAlAs und hat einen Refraktionsindex n&sub4; ebenso von 3,4376. Die Rippe hat eine Breite t von 14 um. An jeder Seite der Rippe und über ihr befindet sich Luft mit einem Refraktionsindex n&sub3; gleich zu 1,0.
  • Bezüglich auf Fig. 2 ist gezeigt worden, daß die obenbeschriebene Vorrichtung einen Einzelmodenstrahl erzeugen würde, dessen elektromagnetische Feldverteilung durch im wesentlichen kreisförmig symmetrische Konturlinien 4 dargestellt werden kann.
  • Außerdem ist berechnet worden, daß eine Vorrichtung wie oben beschrieben eine Kopplungseffizienz von 87% (0,6 dB) ergeben würde, wenn sie mit einer kreisförmig symmetrischen optischen Faser mit einer Punktgröße W&sub0; von 10 um und einem Gauss'schen Feldprofil gekoppelt wird.
  • Obwohl der Rippenwellenleiter, der mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist, eine Rippe hat, die der Luft an seinen Seiten und der oberen Oberfläche ausgesetzt ist, kann in der Praxis die Rippe eingegraben sein. In dem Falle, daß die Rippe eingegraben ist, wird der Refraktionsindex des eingrabenden Materials durch n&sub3; dargestellt werden.
  • Die obenbeschriebene Vorrichtung ist darin spezifisch, daß sie entworfen ist, um mit einer Faser zu arbeiten, die bestimmte Charakteristiken hat, einschließlich der einen kreisförmigen Strahlpunkt von Strahlung einer bestimmten Wellenlänge, 1,55 um, zu erzeugen. In der Praxis jedoch kann die Wellenleitervorrichtung zu optischen Wellenleitern gekoppelt werden, die irgendeine in einem Bereich von Charakteristiken haben.
  • Wo eine Wellenleitervorrichtung mit einem Wellenleiter koppeln soll, der einen elliptischen Strahlpunkt mit einer horizontalen axialen Dimension von Wox und einer vertikalen axialen Dimension von Woy hat (dessen Durchschnitt Wo ist), fallen Wox und Woy in das Kriterium:
  • (a) 0.5 ≤ (Wox Woy)/W²o ≤ 2; und
  • (b) 0.7 ≤ Wox/Woy ≤ 1.5,
  • dann unter Verwendung der Kennzeichnung:
  • n&sub1; = der Refraktionsindex der Primärschicht,
  • n&sub2; = der Refraktionsindex der unteren Sekundärschicht,
  • n&sub3; = der Refraktionsindex des Materials an jeder Seite der Rippe (in dem obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist dieses Material Luft),
  • n&sub4; = der Refraktionsindex der oberen Sekundärschicht,
  • t = die Breite der Rippe,
  • h) T = die Dicke der Primärschicht, und
  • i) λ = die Wellenlänge der betreffenden Strahlung, wobei der Entwurf der Wellenleitervorrichtung innerhalb der folgenden Entwurfsrandbedingungen variieren kann ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen:
  • (i) wähle T gemäß 2.388 ≥ Wox/(Woy-T/2) ≥ 1.194;
  • (ii) wähle n&sub1; und n&sub2; so, daß λ/2π ≥ (n²&sub1;-n²&sub2;)0.05 ≥ λ/(π[T(Woy-T)]0.05);
  • (iii) wähle n&sub3; so, daß aA(nn)0.5 V 1.55l/Wox;
  • (iv) wähle n&sub4; so, daß
  • Mod[(n&sub2;²-n²&sub4;)/(n²&sub1;-n&sub2;²)] θ X; und
  • Mod[(n²&sub2;-n&sub4;²/(n²&sub1;-n²&sub2; )] ≤ Y; wobei
  • X tan²(2πT[n²&sub1;-n&sub2;²]0.5/λ); und Y = tan²([9.552T/Wox]0.5); und
  • (v) wähle t so, daß
  • 1.3155Wox -λ/π(n&sub2;²-n²&sub3;)0.5 ≤ t; und t ≤ 1.3155Wox - λ/π(n²&sub1;-n²&sub3;)0.5;
  • wobei die Dicke der begrenzenden Schichten 1, 3 groß genug sind, daß Strahlung von dem Strahl, die sich in der Wellenleitervorrichtung bei Verwendung ausbreitet, nicht hinter die begrenzenden Schichten 1, 3 leckt. Bei Betrachtung des letzteren können die begrenzenden Schichten 1, 3 z. B. jeweils zumindest gleich zu 2Wo/3 in der Dicke sein.
  • Es wird von dem Obigen gesehen werden, daß die Refraktionsindizes der beiden begrenzenden Schichten 1, 3 nicht gleich sein müssen.
  • Eine Wellenleitervorrichtung, die unter die obigen Entwurfsrandbedingungen fällt, stellt im wesentlichen eine Kombination einer engen optischen Begrenzung mit kleinen Unterschieden im Refraktionsindex längs einer Achse dar und einer breiten optischen Begrenzung mit größeren Unterschieden im Refraktionsindex längs einer senkrechten Achse. Überraschenderweise ist eine transversale Einzelmodenausbreitung erreicht worden trotz der breiten Begrenzung und größeren Unterschieden im Refraktionsindex längs der senkrechten Achse.
  • Eine Wellenleitervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung könnte als ein Endabschnitt einer zweiten Vorrichtung verwendet werden, wie z. B. einem Phasenmodulator; um sie mit einer optischen Faser zu koppeln. Dies würde vorteilhaft sein, wo die zweite Vorrichtung Strahlparameter erfordert, die mit denen im Gegensatz stehen, die für ein gutes Koppeln mit einer optischen Faser erforderlich sind.
  • Es wird realisiert werden, daß die elektromagnetische Feldverteilung einer Vorrichtung wichtig ist in dem Bereich des Anschlusses zu der Leitungszone, eher als längs der Länge der Vorrichtung, da es an diesem Anschluß ist, wo das Koppeln mit einer anderen optischen Komponente auftritt.
  • Obwohl größtenteils Bezug auf das Koppeln zwischen Wellenleitervorrichtungen und einer optischen Faser gemacht worden ist, kann es sein, daß Koppeln mit einer Komponente mit Strahlcharakteristiken erforderlich ist, die ähnlich denen einer optischen Faser sind, wobei die Komponente selbst nicht eine optische Faser ist. Wellenleitervorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden natürlich auch geeignet sein zur Verwendung mit solchen Komponenten.

Claims (3)

1. Einmodenwellenleitervorrichtung zum Koppeln optischer Strahlung zu einer optischen Einmodenfaser; die eine verlängerte Leitungszone aufweist, die in jeder von zwei transversalen senkrechten Richtungen durch einen Bereich eines hohen Refraktionsindex (n&sub1;) bestimmt ist, der auf jeder Seite von Bereichen eines niedrigen Refraktionsindex (n&sub2;, n&sub3;, n&sub4;) beschränkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten der Richtungen die Änderungen im Refraktionsindex größer oder gleich 0,02 sind, wobei die Bereiche von niedrigem Refraktionsindex durch einen Abstand (t) getrennt sind, der in dem Bereich von (0,8w&sub1;-2) bis 2,3w&sub1; (alle Werte in um) einschließlich liegt, wobei w&sub1; das Mittel der Werte für die Breite des Strahlpunktes (4) der Vorrichtung in jeder der beiden Richtungen ist, und daß in einer zweiten der Richtungen die Änderungen im Refraktionsindex im Bereich von 0,0001 bis 0,01 einschließlich sind, wobei die Bereiche von niedrigem Refraktionsindex durch einen Abstand (T) getrennt sind, der geringer oder gleich w&sub1; ist, wobei sich die Bereiche von niedrigem Refraktionsindex (n&sub2;, n&sub4;) weit genug weg von dem Bereich höheren Refraktionsindex (n&sub1;) in der zweiten der Richtungen erstrecken, so daß Strahlung, die sich in der Vorrichtung bei Benutzung ausbreitet, nicht signifikant über die Bereiche von niedrigerem Refraktionsindex (n&sub2;, n&sub4;) leckt, wobei die Anordnung so ist, daß der Strahlpunkt (4) der Wellenleitervorrichtung zumindest im wesentlichen kreisförmig oder elliptisch ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, worin w&sub1; im Bereich von 5 bis 15 um einschließlich liegt.
3. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die optisch zu einer optischen Einmodenfaser gekoppelt ist.
DE86307026T 1985-09-13 1986-09-11 Optische Wellenleitergeräte. Expired - Lifetime DE3689302T2 (de)

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