DE3929999A1 - Antisymmetriemodus-filter - Google Patents

Description

Faseroptische und integrierte optische Vorrichtungen und Bauelemente werden derzeit rasch zu Komponenten zur Ver­ wendung in Wellenleiterschaltungen entwickelt. Derartige optische Wellenleiterschaltungen zeichnen sich gewöhnlich durch ein dielektrisches Medium aus, das die elektromag­ netische Strahlung trägt, und zwar gewöhnlich im optischen Spektrum entlang vorbestimmter Pfade oder Leitungen. Diese dielektrischen Wellenleiterleitungen sind von einem zweiten dielektrischen Medium umgeben, dessen dielektrische Eigen­ schaften derart eingestellt sind, daß bewirkt wird, daß sich die durch die Wellenleiter fortpflanzende elektromagnetische Strahlung innerhalb dieser Wellenleiter bleibt. Bei faser­ optischen Vorrichtungen nimmt dieses zweite Medium die Ge­ stalt einer Umhüllung an, welche die leitende Faser unmit­ telbar umgibt. Bei integrierten Optikbauelementen dienen gewöhnlich das Substratmaterial und die Luft über dem Sub­ strat als das zweite Medium.

Auf dem Gebiet der Interferometrie ist die starke Nutzung von Faseroptik und integrierten optischen Bauelementen üblich geworden. Ein Beispiel ist das Sagnac-Interferometer, bei dem Rotationsraten um eine vorgegebene Achse genau ge­ messen werden. Ein Sagnac-Interferometer ist in der Fig. 1 gezeigt, wobei die Quelle 60 Licht durch den Faserkoppler 64 und den Wellenleiter 66 auf den integrierten optischen Chip 68 lenkt, welcher eine Y-Verzweigung 72 enthält. Die Y-Verzweigung bzw. -Gabelung teilt den Lichtstrahl in zwei Strahlen, welche die Schleife 70 in gegenläufigen Richtun­ gen durchlaufen. Es ist die Drehung um eine zur Ebene der Schleife 70 senkrechte Achse, die gemessen werden soll.

Eine Drehung der Schleife bewirkt eine Veränderung der Phase zwischen den gegenläufigen Strahlen. Wenn die Strahlen an der Y-Verzweigung 72 rekombinieren, werden sie entlang des Wellenleiters 66 zurückgeführt und auf den Detektor 62 ge­ koppelt. Der Detektor 62 ermittelt die Intensitätsverände­ rung, die sich aus der Phasenverschiebung ergibt, welche in den kombinierten Strahlen auftritt, und registriert diese Veränderung als Maß der Rotation oder der Rotationsrate des Interferometers.

Kürzliche Arbeiten an solchen Interferometern nutzten durch­ wegs faseroptische Komponenten, d.h., daß die integrierte optische Vorrichtung 68 mit der Y-Verzweigung 72 ein zwei­ ter faseroptischer Koppler 64 war, wie in der Fig. 1 gezeigt. Ein derartiger Koppler teilt den eintreffenden Lichtstrahl und rekombiniert ihn auch nach dem Durchlaufen der Schleife 70.

Der Wunsch, faseroptische Vorrichtungen durch integrierte optische Bauelemente zu ersetzen wurde durch die Erwartung der Möglichkeit einer besseren Miniaturisierung und gerin­ gerer Kosten bei der Herstellung solcher Bauelemente be­ flügelt.

Eine bevorzugte Gestaltung für ein Sagnac-Interferometer ist in der Fig. 2 gezeigt. In dieser Figur wurden der faser­ optische Koppler 64 und das Wellenleitersegment 66 durch ein integriertes optisches Bauelement 30 ersetzt. Das inte­ grierte optische Bauelement 30 ist mit zwei Y-Verzweigungen 40 und 42 und einem verbindenden Wellenleitersegment 41 ver­ sehen. Die Quelle 34 und der Detektor 36 sind unmittelbar mit dem integrierten Optikchip 30 an den jeweiligen Schen­ keln der ersten Y-Verzweigung 40 verbunden. Die zweite Y- Verzweigung 42 wirkt als die frühere Y-Verzweigung 72 in der Fig. 3 durch Aufteilen des elektromagnetischen Eingangs­ strahls in die gegenläufigen Strahlen in der Faserschleife 32. Die rückkehrenden gegenläufigen Strahlen werden in der Verzweigung 42 rekombiniert. Die kombinierten Strahlen wer­ den dann entlang des Wellenleiters 41 über die erste Y-Ver­ zweigung 40 zum Detektor 36 zurückgeführt.

Viele aktive oder passiv wirkende Komponenten können in integrierte optische Chipbauelemente, wie 30 eingebaut wer­ den. Beispielsweise ist ein Polarisator 38 über das Wellen­ leitersegment 41 hinweg eingebaut und eine Modulationsvor­ richtung 48 ist an dem auswärts laufenden Schenkel 46 der zweiten Y-Verzweigung 42 eingebaut. Derartige Elemente sind notwendig zur Einstellung von Polarisations- und Modulations­ faktoren auf den elektromagnetischen oder Lichtstrahlen, die sich in den optischen Wellenleitern fortpflanzen.

Die offensichtlichen Vorteile der Verwendung eines optischen Chips 30 mit zwei Y-Teilern war unmöglich zu erzielen wegen eines bekannten Problems bezüglich der Strahlungsleckage von den Y-Verzweigungen in das Substrat hinein. Die Fig. 3 zeigt einen integrierten optischen Chip 10, auf dem ein doppelter Y-Verzweigungs-Wellenleiter aufgebaut ist. Wenn man die Leitungen 16 und 18 als Eingangswellenleiterschen­ kel zum Y-Verzweigungsknoten 12 betrachtet, sieht man, daß Licht, das entlang der einen oder der anderen dieser Leitun­ gen verläuft, zusammengeführt und dazu gezwungen wird, sich entlang einer einzigen verbindenden Wellenleitung 28 zu einem zweiten Y-Verzweigungsknoten 14 hin fortzupflanzen. Am Kno­ ten 14 wird der Strahl in getrennte Strahlen zur weiteren Fortpflanzung durch die Schenkel 22 und 20 hinaus aufge­ teilt.

Die Probleme treten primär am Y-Verzweigungsknoten 12 auf, an dem Licht von der Verzweigung in das Substrat hinein abgestrahlt wird. Die abgestrahlte Energie wird gewöhnlich von den Wellenleitern in einem kleinen Winkel weggeführt und würde sich normalerweise durch das Substratmaterial des in­ tegrierten optischen Chips 10 weiter fortpflanzen.

Ein kleiner jedoch bedeutsamer Teil dieser abgestrahlten Energie 24 wird jedoch zurück in diejenigen Wellenleiter­ abschnitte gekoppelt, die stromabwärts des Y-Verzweigungs­ knoten 12 liegen. Frühere Forschungsarbeiten haben gezeigt, daß diese Energie 26 in die Wellenleiterstrukturen entlang des Wellenleiterelements 28 am Y-Verzweigungsknoten 1 und in die beiden Wellenleiterleitungen 20 und 22 wieder ein­ tritt.

Eine technische Analyse zeigt, daß Licht, das in eine der Einzelmodus-Wellenleiterleitungen 16 oder 18 wiedereintritt, aus einem symmetrischen Energiemodus und einem antisymmetri­ schen Energiemodus zusammengesetzt ist. Am Y-Verzweigungs­ knoten 12 kann sich der symmetrische Modus innerhalb des Wellenleiterleiters 28 weiter fortpflanzen, jedoch wird der antisymmetrische Modus herausgezogen und in das Sub­ strat 10 abgestrahlt. In der Fig. 3 stellt die Streustrah­ lung 24 die Energie mit antisymmetrischem Modus dar.

Dieses Phänomen ist recht gut in US-PS 44 68 085 und in dem Artikel "Reciprocity Properties of a Branching Waveguide" by H.J. Ardity, M. Papuchon, and C. Puech, Seiten 102-110, Fiber-Optic Rotation Sensors and Related Technologies, Springer-Verlag 1982, beschrieben.

Das Phänomen führt zu Vorspannungsfehlern von Hunderten von Grad pro Stunde in Sagnac-Interferometern und führt daher zur Unbrauchbarkeit einer derartigen integrierten optischen Doppel-Y-Struktur. Diese Fehlerquelle begrenzt die Genauig­ keiten, die bei interferometrischen Anwendungen erzielt wer­ den können, erheblich.

Durch die Erfindung werden eine Vorrichtung und Verfahren geschaffen, welche diesen Fehler beseitigen oder erheblich vermindern.

Durch die Erfindung werden Verfahren und Vorrichtungen be­ reitgestellt, welche bewirken, daß die Strahlungsenergie (Antisymmetriemodus-Energie) abgefangen und absorbiert oder von einer möglichen Wiedereinkopplung in die Schaltung weg­ gelenkt wird, oder welche eine Differentialmodulation zwi­ schen der abgestrahlten Energie und der geführten Energie (Symmetriemodus-Energie) herbeiführen. Durch die Erfindung wird eine Konstruktion von integrierten Optik-Chips ge­ schaffen, welche Y-Verzweigungen enthält, wobei eine oder mehrere Schichten absorbierenden Mediums in dem Substrat­ material angeordnet und derart gestaltet sind, daß sie ab­ gestrahlte Streuenergie abfangen und absorbieren, wodurch die Möglichkeit beseitigt wird, daß sie an einem späteren Punkt in den Wellenleiter wieder eingekoppelt werden.

Ein zweiter Entwurf gestattet es, die Streustrahlung ent­ weder zufällig oder absichtlich in den optischen Kreis des Interferometers der Sagnac-Vorrichtung zurückzukoppeln. Die Streustrahlung wird jedoch durch Differentialmodulation zwischen den gestreuten und geführten Wellen in einen Be­ reich außerhalb der interessierenden Bandbreite der Messung der optischen Schaltung verschoben. Durch die Erfindung ergibt sich auch die Möglichkeit, eine einzigartige Charak­ teristik der Streustrahlung, beispielsweise die Polarisation, einer Differentialmodulation derart zu unterziehen, daß eine durch die Streustrahlung verursachte Fehlerkomponente in der Detektorschaltung durch an diesem Punkt ausgeführte Signal­ verarbeitungsmaßnahmen demoduliert und entfernt werden könnte.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine optische Schaltung für ein Sagnac-Interfero­ meter unter Verwendung eines einzelnen Y-inte­ grierten optischen Kopplers gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine optische Schaltung für ein Sagnac-Interfero­ meter unter Verwendung eines integrierten opti­ schen Chips, der eine Doppel-Y-Gestaltung aufweist, welche nach dem Stand der Technik zur Verwendung in derartigen Interferometerschaltungen vorge­ schlagen wurde;

Fig. 3 einen integrierten optischen Chip, der mit einem Doppel-Y-Wellenleiter auf seiner Oberfläche ver­ sehen ist, wobei der Ursprung der Streustrahlung aus einer Y-Verzweigung dargestellt ist;

Fig. 4 eine optische Schaltung für ein Sagnac-Interfero­ meter, welches einen integrierten optischen Chip mit einer Doppel-Y-Gestaltung enthält, wobei die Energiebilanz zwischen der innerhalb des Wellen­ leiters geleiteten Strahlung und der Leckstrahlung dargestellt ist;

Fig. 4A einen Querschnitt durch den integrierten optischen Chip, der eine eingebettete Materialschicht zum Abfangen der von dem führenden Wellenleiter ab­ gestrahlten Energie auf der Oberfläche des Chips aufweist;

Fig. 4B einen alternativen Querschnitt mit einem Phasen­ anpaßmedium und einem Absorbierungsmedium, die in dem Substrat eingebettet sind;

Fig. 5 eine Doppel-Y-Wellenleiterschaltung auf einem Substrat mit Polarisierungs- und Modulierungs­ elektroden, die auf der Oberfläche des Substrats gestaltet sind;

Fig. 5B einen Querschnitt gemäß B-B der Modulierungs­ elektroden, die zum Abfangen der antisymmetri­ schen Strahlung im Substrat angeordnet sind; und

Fig. 6 eine Doppel-Y-Wellenleiterschaltung mit Modu­ lierungselektroden, die an jedem Y-Knoten an­ geordnet sind.

Erfindungsgemäß sind eine Vorrichtung und ein Verfahren vor­ gesehen, bei denen die abgestrahlte elektromagnetische Ener­ gie (Antisymmetriemodus-Energie) abgefangen und absorbiert wird oder in einer Weise abgeändert wird, daß sie als Feh­ lerquelle in dem optischen Pfad des Interferometerkreises beseitigt wird. Die Absorbierung der Streustrahlung hat die wirkung, daß die Möglichkeit beseitigt wird, daß sie sich selbst in die optischen Kreiswellenleiter zurückkoppeln kann. Das Modulieren oder Abändern der Beschaffenheit des Lichts in anderer Weise, das unerwünscht aus einer Y-Ver­ zweigung abgestrahlt wurde, eröffnet die Möglichkeit, jeden Fehler herauszuholen, wenn diese Strahlung in den optischen Pfad des Interferometers wiedereintreten sollte.

Die Fig. 4 zeigt die Doppel-Y-Gestaltung angeordnet auf einem integrierten Optikchipsubstrat 80 in einer Schaltung, welche ein Sagnac-Gyroskop darstellt. Die von der Quelle kommende Energie besitzt eine nominelle Intensität I, wie in der Fig. 4 dargestellt. Eine Hälfe dieser Energie wird von der ersten Y-Verzweigung abgestrahlt, wie ebenfalls an­ gegeben. Etwas von dieser von der Y-Verzweigung abgestrahl­ ten Energie findet ihren Weg zurück in die Sagnac-Optik­ schaltung stromabwärts von der Y-Verzweigung, und zwar als Fehlerquelle Epsilon ε.

Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird eine Hälfte der Nominalquellenenergie in gleicher Weise durch die zweite Y-Verzweigung in jeden ihrer Ausgangsschenkel aufgeteilt und fällt auf ein Viertel der von der Quelle abgegebenen Intensität ab. Dieser Teil umfaßt auch die unerwünschte Fehlerquelle ε. Als Ergebnis pflanzen sich nun zwei Strahlen mit Intensitäten von ungefähr gleich einem Viertel der ursprünglichen Quellenintensität zuzüglich einer ein­ gekoppelten Fehlerkomponente e in entgegengesetzten Rich­ tungen um die Sagnac-Schleife 70 herum fort.

Diese geführten Strahlen werden durch den zweiten Koppler rekombiniert und danach wird der kombinierte Strahl zum Detektor geführt. Der entlang des Wellenleiters 82 rück­ laufende kombinierte Strahl enthält Energiekomponenten, welche vollständig der Wellenleiterarchitektur der Schal­ tung ausgesetzt waren und derart behandelt wurden, daß die Aufrechterhaltung der Reziprozität garantiert wird. Fehler­ komponenten, die teilweise außerhalb der Schaltung über­ tragen wurden, sind der Reziprozitätskontrolle nicht unter­ worfen. Es ist diese Fehlerkomponente, welche inakzeptable Fehler am Detektor verursacht.

Ein Querschnitt des Substrats des Substrats 80 ist in der Fig. 4A gezeigt. An den Punkt des gerade nach der ersten Y-Verzweigung genommenen Querschnittes ist der Wellenlei­ ter 82 in die Oberfläche des Substrats 80 eingebettet dar­ gestellt. Die von dem Wellenleiter geführte Energie wird durch den Pfeil mit dem Bruchteil 1/2 benachbart zu ihm angezeigt. Die Strahlungsenergie ist durch Wellenlinien angedeutet, welche von dem Wellenleiter 82 weggerichtet sind, und wie gezeigt, wird eine Hälfe der Intensität auch in dem Substrat geführt.

Es wurde gefunden, daß die abgestrahlte Energie 88 in einem ziemlich begrenzten Raumwinkel ausgerichtet ist, dessen Richtung an dem existierenden Wellenleiter 32 nach unten geneigt ist, während sich die abgestrahlte Energie durch das Substrat 80 fortpflanzt.

Das Einbringen einer Absorptionsschicht 84 in einer Tiefe d (angegeben durch das Bezugszeichen 86) in dem Substrat be­ wirkt, daß die abgestrahlte Strahlung 88 abgefangen und absorbiert wird. Bei der Absorption der Strahlung wird sehr wenig, wenn überhaupt eine Menge in den optischen Gyrokreis zurückgestreut, um Fehlerprobleme zu verursachen. Diese Absorptionsschicht 84 kann eine Absorptionsstruktur aus mehreren unabhängigen Lagen sein oder kann auch als zwei- oder dreidimensionale Absorptionsstruktur geformt sein.

Wenn die Schicht 84 speziell zur Absorption der unerwünsch­ ten Strahlung gestaltet ist, brauchen ihre Gestalt und Lage nur durch die Notwendigkeit kontrolliert sein, daß sie außer­ halb des den Wellenleiter 82 umgebenden Dämpfungsfeldes und innerhalb einer Entfernung liegt, daß sie die Strahlungs­ energie 88 wirksam abfangen kann; beispielsweise in einer Entfernung von einem Millimeter von der Y-Verzweigung darf erwartet werden, daß die Strahlung eine Tiefe von 17 µm in dem Substrat erreicht hat. An diesem Punkt sollte daher das Absorptionsmedium zwischen 2 und 17 µm von dem leitenden Wellenleiter auf der Oberfläche des integrierten Optiksub­ strats 80 angeordnet werden. Verfahren zur Anbringung einer derartigen Schicht in einem für optische Wellenleiter ver­ wendeten Substrat, wie LinbO₃ oder InGaAs, sind vielfältig und im Fachgebiet wohlbekannt. Physikalische Methoden zur mechanischen Anbringung einer derartigen Schicht sind eben­ so verfügbar wie gewöhnliche Verfahren, wie beispielsweise eine Abscheidung durch Gas, Flüssigkeit, Molekularstrahl­ epitaxie und chemisch durch Dampf. Moderne Solgel-Verfahren zum Gießen von Glasstrukturen bei Raumtemperaturen sind ebenfalls anwendbar.

Eine heutzutage verfügbare Technik, wie in der Fig. 4B ge­ zeigt, zur Verwendung auf Materialien wie GaAs, beginnt mit dem Substrat 94. Unter Verwendung einer der verschieden­ artigen Abscheidungsverfahren, wie gewünscht, wird eine verlustbehaftete oder absorbierende Schicht 92 mit einer Dicke in der Größenordnung von ein paar Micrometer auf dem Substrat 94 abgeschieden. Eine Phasen-Anpaßschicht 90 wird auf der verlustbehafteten Schicht 92 abgeschieden. Schließ­ lich wird die Schicht 80, auf der der Wellenleiterkreis 82 gebaut wird, auf der Phasen-Anpaßschicht 90 geformt. Der Wellenleiterpfad 82 kann entweder durch Eindiffusion, durch eine Grat-Wellenleitertechnik (ridge waveguide technique) oder durch andere auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren geformt werden.

Die Phasenanpaßschicht 90 dient zur wirksamen Einkopplung der abgestrahlten Energie in die Absorptionsschicht 92. Diese Schicht besitzt Fortpflanzungskonstanten für die abgestrahlte Energie, die den Fortpflanzungskonstanten der Absorptionsschicht 92 angepaßt ist, um diesen Energie­ transfer zu bewirken. Die Phasenanpaßschicht kann ein ein­ dimensionaler Block sein oder sie kann eine zwei- oder drei­ dimensionale Gestaltungsstruktur annehmen. Ein Beispiel ei­ ner dreidimensionalen Struktur ist ein Amplitudengitter mit räumlicher Periodizität. Ein dielektrisches Gitter könnte ebenfalls verwendet werden.

Mit einem alternativen Verfahren kann das Wellenleiter­ substrat mit dem bereits angebrachten Wellenleiterpfad 92 sorgfältig auf eine vorgewählte Dicke d poliert werden, welche durch die Eindringtiefe der Strahlung in dieses Substrat bestimmt ist. Eine Absorptionsschicht 84 oder eine Kombination von Phasenanpassungsschicht 90 und Ab­ sorptionsschicht 92 werden am Boden des polierten Substrats befestigt. Um mechanische Festigkeit zu erzielen, kann ein Sekundärsubstrat 94 unterhalb der Absorptionsschicht be­ festigt werden. Diese Ausführung liefert ein mechanisch robustes Bauelement.

Es ist anzumerken, daß all diese Beschreibungen sich auf Wellenleiterstrukturen beziehen, in denen der tatsächliche Wellenleiterpfad auf der Oberfläche der Substrate abge­ schieden ist; die Erfindung muß jedoch nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt sein. Die Technik und die Verfahren gemäß der Erfindung sind gleicherweise wirksam zur Steuerung der Streustrahlung von Y-Verzwei­ gungsknoten, falls die Wellenleiterpfadstruktur in ein Material des Substrats und unter der Oberfläche des Sub­ strats eingebettet ist. Bei einer derartigen Struktur kann das Material über dem Wellenleiter als Superstrat betrachtet werden, während das Material unter der Ebene des Wellenlei­ ters als Substratbereich betrachtet wird. Bei diesem Aufbau wird Strahlung aufwärts in das Suprastrat und auch nach unten in das Substrat gelenkt. Getrennte Absorptionsschichten müssen nun über der Ebene der Y-Verzweigung (in dem Supra­ strat) und unterhalb dieser Ebene (in dem Substrat) angeord­ net werden.

Eine weitere bestimmte Ausführungsform nutzt die Möglichkeit, die unerwünschte abgestrahlte Energie zu berücksichtigen, ohne auf der Absorption oder Abführung der Energie von den Wellenleitern weg zur Vermeidung der Rekombination oder des Rückkoppelns in die optische Gyroschaltung hinein zu beruhen. Bei dieser Ausführungsform läßt man die unerwünschte Strah­ lung in die Wellenleiter und in den optischen Gyrokreis wiedereintreten.

Die Fig. 5 zeigt wiederum ein integriertes Optiksubstrat 100 (ähnlich dem Substrat 80 in der Fig. 4), das mit einem Po­ larisator 102 gestaltet ist, der in einem Einzelmoduswellen­ leiter 106 aufgebaut ist, und mit einer Modulationsanordnung von Elektroden 104. Bei diesem Bauelement wird durch den Modulator 104 eine Differentialphasenmodulation zwischen den geführten und abgestrahlten Moden der Energie herbeige­ führt.

Durch Modulation über das Element 104 kann der Vorspannungs­ fehler, der durch die Wiedereinkopplung des abgestrahlten Lichts verursacht wird, aus der Gyro-Bandbreite herausge­ schoben werden. Wenn beispielsweise eine rechteckige Span­ nungswellenform an die Modulatorelektroden 110 und 112 ange­ legt wird, siehe Fig. 5A, und zwar mit einer Amplitude, die derart eingestellt ist, daß sie eine 2 π Scheitel-zu-Scheitel-Phasen­ verschiebungen zwischen den geführten und abgestrahlten Moden ergibt, und mit einer Frequenz, die größer ist als die Gyrobandbreite, dann wird alle Interferenz zwischen den ge­ führten und den abgestrahlten Moden, die nach der Wiederein­ kopplung auftritt, derart moduliert, daß sie außerhalb der Gyro-Bandbreite liegt. Diese kann elektronisch aus dem er­ wünschten Gyrosignal am Ausgang des Fotodetektors 124 ausge­ filtert werden. Es ist eine breite Wahl von Modulationswellen­ formen möglich, beispielsweise sinusförmige, rechteckförmige, usw. Jeder Typ von Wellenform erfordert eine spezielle ein­ zigartige Treiberamplitude, damit die Interferenz zwischen den geführten und abgestrahlten Moden aus der Gyrobandbreite herausmoduliert wird.

Um das Modulationsverfahren wirksam zu nutzen, sind die Elektroden auf der Oberfläche des Substrats 100 und an bei­ den Seiten des leitenden Wellenleiters 106 angebracht, ob­ gleich andere Gestaltungen gleichermaßen akzeptabel sind. Im Betrieb werden die Modulatorelektroden 110 und 112 alter­ nierend über an sie angelegte zyklische Signale polarisiert. Ein elektrisches Feld existiert dann zwischen den Elektroden und überquert den optisch leitenden Einzelmodus-Optikleiter 106. Durch geeignete Konstruktion der Elektrode und der Wellenleiteranordnung und der elektrischen Steuerung der Schaltung, kann das elektrische Feld derart lokalisiert werden, daß nur die geführte Wellenenergie im Wellenleiter 106 und nicht die abgestrahlte Energie 114 beeinflußt wird. Eine allgemeine Regel für diese Konstruktion erfordert, daß der Elektrodenspalt nicht größer ist als die Tiefe des Wellen­ leiters 106, die gewöhnlich 2 bis 3 µm beträgt.

Eine Alternative zur Ausführungsform der Fig. 5A ist in der Fig. 5B gezeigt, welche einen ähnlichen Querschnitt an der Stelle B-B der Fig. 5 zeigt. Diese Ansicht zeigt Elektroden 120 und 122, die innerhalb des Substratmediums in einer der­ artigen Weise untergebracht sind, daß das elektrische Feld zwischen den beiden Elektroden im wesentlichen nur die ab­ gestrahlte Energie 114 und nicht die geführte Energie in dem Einzelmodus-Wellenleiter 106 beeinflußt.

Die Fig. 6 zeigt einen integrierten Optikchip 130, der mit einer Doppel-Y-Schaltung mit den Verzweigungen 136 und 138 versehen ist. Elektrodengruppen 132 und 134 wurden ange­ bracht, um Signale aus jeder Y-Verzweigung differentiell zu modulieren, wie erforderlich. Diese Gestaltung würde man erwarten, wenn Fehler aus Lichtquellen, welche in jede Y-Verzweigung eintreten, signifikant sind.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Ausfilterung von Streustrahlung aus einem optischen Wellenleiter, mit einem Substratmedium, dessen eine Oberfläche zum Halten und zur Führung elek­ tromagnetischer Wellen gestaltet ist, gekenn­ zeichnet durch:
Wenigstens eine Vorrichtung zur Kombinierung von mehr als einer geführten elektromagnetischen Welle in eine ausgewählte verminderte Anzahl von geführten elektro­ magnetischen Wellen auf der gestalteten Oberfläche; und
Einrichtungen, die in dem Substrat angeordnet sind, um von der Kombiniervorrichtung abgestrahlte Energie von der nicht abgestrahlten Energie der geführten elektro­ magnetischen Welle zu unterscheiden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zur Rekombinierung aus folgenden Elementen besteht:
Einrichtungen, die innerhalb des Substrats angeordnet sind, um die abgestrahlte elektromagnetische Welle zu­ rück zur Oberfläche zu führen, welche die nicht abge­ strahlte elektromagnetische Welle führt; und
Einrichtungen zur Veränderung der Eigenschaften der abgestrahlten elektromagnetischen Welle, um die ab­ gestrahlte Welle und die nicht abgestrahlte Welle von­ einander unterscheidbar zu machen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Frequenzmodulator, welcher die Frequenz der abgestrahlten elektromagnetischen Welle von der der nicht abgestrahlten elektromagnetischen Welle unterschiedlich macht, um jede von der anderen un­ terscheidbar zu machen, wenn sie rekombiniert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Phasenmodulator, der die Phase der abgestrahlten elektromagnetischen Welle von der der nicht abgestrahlten elektromagnetischen Welle unterschiedlich macht, um jede von der anderen unterscheid­ bar zu machen, wenn sie rekombiniert sind.

5. Sagnac-Gyrointerferometer mit einem integrierten Optik­ bauelement, welches ein Substratmedium und eine auf der Oberfläche des Substrats gestaltete optische Wellenleiter­ schaltung umfaßt, wobei die Schaltung eine erste und eine zweite Y-Verzweigung einschließt, deren Knoten mit einem gemeinsamen Schaft verbunden sind, und von denen jede einen ersten und einen zweiten Schenkel zur Verwendung als Ausgänge oder Eingänge der Schaltung des integrier­ ten Optikbauelements besitzt, gekennzeich­ net durch:
Eine Anordnung zum Abfangen und zur differentiellen Mo­ dulation wenigstens einer der physikalischen Eigenschaften von einer oder beiden der geführten Strahlung innerhalb der Wellenleiter und der an den Knoten der Y-Verzweigungen ausgesandten Streustrahlung;
eine optische Faserwellenleiterschleife zum Leiten von zwei Teilen eines Lichtstrahls in entgegengesetzten Richtungen, die an einem ersten und einem zweiten Ende der Schleife zum Eintritt in die Schleife gerichtet sind,
wobei das erste Ende mit dem ersten Schenkel der ersten Y-Verzweigung verbunden ist und das zweite Ende mit dem zweiten Schenkel der ersten Y-Verzweigung;
eine zur Aussendung des Lichtstrahls in den ersten Eingangs/Ausgangs-Schenkel der zweiten Y-Verzweigung angeschlossene Lichtquelle; und
einen mit dem zweiten Schenkel der zweiten Y-Verzwei­ gung verbundenen Detektor.