DE4444470A1 - Sender/Empfänger-Anordnung für ein optisches Duplexsystem - Google Patents

Sender/Empfänger-Anordnung für ein optisches Duplexsystem

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    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sender/Empfänger-Anordnung, die in Form zweier komplementärer Typen für ein optisches Duplexsystem mit zwei in entgegengesetzten Richtungen über eine Lichtleitfaser zu übertragenden Betriebswellenlängen vorgesehen ist und deren Sendelaser und Empfangsdiode optisch in Reihe liegen und auf der Basis von III-V-Materialien mit unterschiedlichen Transmissions- bzw. Absorptionseigenschaften bezüglich der beiden Betriebswellenlängen aufgebaut sind.
Lichtleitfasern, die als optische Anschlußleitungen in der Teilnehmerebene bidirektional, mit einer ersten Lichtwellenlänge λ₁ in der einen und einer zweiten Lichtwellenlänge λ₂ in der dazu entgegengesetzten Richtung, betrieben werden, ermöglichen kollisionsfreien nachrichtentechnischen Gegenverkehr. Für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen werden dazu jeweils zwei Sender- sowie zwei Empfängertypen benötigt, die wechselseitig einander zugeordnet und jeweils auf die eine bzw. die andere Lichtwellenlänge ausgelegt sind.
Bei derartigen optoelektronischen Systemen zielen im allgemeinen die Bestrebungen, kostengünstige und funktionell hervorragende Lösungen zur Verfügung stellen zu können, auf die Einsetzbarkeit integrierter Schaltungen (optoelectronic integrated circuit - OEIC; photonic integrated circuit - PIC) ab. Auch dabei erfordern mikromechanische Justierungen, insbesondere an den Faser/Chip-Schnittstellen einen nicht zu unterschätzenden Aufwand.
Anläßlich der "Integrated Photonics Research (IPR)"-Konferenz, 17. bis 19. Februar 1994, San Francisco, USA; wurde von R. Matz et al über "Development of a Photonic Integrated Transceiver Chip for WDM Transmission" berichtet (vgl. Postdeadline Paper PD 1, Seiten 1 bis 3). Die eine Form der benötigten beiden komplementären Typen, zu der Einzelheiten bekanntgegeben wurden, enthält den Sendelaser für 1530 nm und eine ihm zugeordnete Monitordiode, einen wellenlängenselektiven Richtkoppler und die Empfangsdiode für 1300 nm. Im Vergleich zu hybriden mikrooptischen Aufbauten bietet ein solcher Chip durch die Verlagerung eines großen Teiles des Justageaufwandes in die lithographische Chipherstellung zwar beachtliche Erleichterungen, jedoch ist die Flächenausbeute von Wafern mit Chipabmessungen von 4 mm×0,6 mm nicht besonders hoch, und der Herstellungsaufwand eines solchen planaren (= horizontalen) OEIC′s ist beträchtlich.
Etwas anders als der vorstehend erwähnte Chip sind die bei der selben Konferenz von A. C. Carter vorgestellten Lösungen (vgl. Proc. of IPR Paper # 26/ThC 1, ThC 1/27 und 28 ThC 1-3) gestaltet. Wenn auch verbal knapp erläutert, so doch zeichnerisch informativ dargestellt ist in dieser Veröffentlichung eine Komponente einer Teilnehmeranschlußschaltung, die für eine bidirektionale Telefonverbindung im Wellenlängenbereich 1300 nm (Senderichtung zwischen 1270 nm und 1300 nm; Empfangsrichtung zwischen 1310 nm und 1340 nm) und zum Empfang eines Breitbanddienstes im Wellenlängenbereich 1530 nm ausgelegt ist. Den größten Platzbedarf erfordern dort bei einer Chiplänge der Komponente von 3,75 mm die optischen Wellenleiter mit den daraus gebildeten Kopplern. Der Sendelaser für 1300 nm mit einer Monitordiode befindet sich an einem Ende eines optischen Wellenleiters. Von fünf weiteren Wellenleiterenden bildet eines die netzseitige Chip/Faser-Schnittstelle, zwei andere führen zu den Empfangsdiodenkomponenten für 1300 nm und 1530 nm.
Besonders unter Berücksichtigung von Sachzwängen, denen derartige Entwicklungen im allgemeinen unterliegen, beispielsweise Anforderungen bezüglich Kompatibilität mit bereits bewährten, in der Produktion befindlichen Komponenten, übergeordnete Konzeptvorstellungen wie auch subjektive Vorstellungen von Forschern und Entwicklern u. dgl., lassen sich aus den vorstehend beispielhaft ausgewählten Veröffentlichungen zwei Entwicklungstendenzen erkennen. Die eine ist auf hybride mikrooptische Aufbauten, die andere auf möglichst weitgehende Integration in horizontalen Strukturen ausgerichtet.
Eine weitere Richtung, die den Stand der Technik bildet, von dem die Erfindung ausgeht, ist bekannt aus: "Proc. Internat. Semiconductor Laser Conf", DAVOS-CH (1990). K-4. Seiten 166/167. Dort wird unter der Bezeichnung "Simple In-Line Bi- Directional 1.5 µm/1.3 µm Transceivers" von T.L. Koch et al über exemplarische photonische integrierte Schaltungen berichtet, deren Architektur auf der Planartechnologie beruht. Die dort angewendete optische Reihenschaltung der in einer horizontalen Integrationsstruktur nebeneinander angeordneten Komponenten (Sendelaser/Empfangsdiode) und die verwendeten III-V-Materialien mit unterschiedlichen Verstärkungs- bzw. Dämpfungseigenschaften für unterschiedliche Lichtwellenlängen führen zu erheblichen Strukturvereinfachungen gegenüber PIC- Konzepten, die Interferometer und/oder Gitteranordnungen, Koppler und andere passive Elemente zusätzlich zu den Sendelasern und Empfangsdioden benötigen. Allerdings sind auch bei diesem Stand der Technik noch eine aufwendige Chipherstellung sowie an der Chip/Faser-Schnittstelle hochgenaue mikromechanische Justagen erforderlich.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, sowohl den Justage- als auch den Herstellungsaufwand zu verringern, die Flächenausbeute von Wafern weiter zu erhöhen, hybride und integrierte Aufbauten sowie eine Testbarkeit der Chips bereits auf dem Wafer und einen vollständig polarisationsunabhängigen Betrieb der Sender/Empfänger-Anordnung zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Lösung für eine Sender/Empfänger-Anordnung der eingangs genannten Art sieht vor, daß der Sendelaser und die Empfangsdiode aus Materialschichten bestehen, die im wesentlichen senkrecht zur gemeinsamen optischen Achse ausgerichtet sind.
In einer derartigen vertikalen Anordnung weisen die erforderlichen Strukturierungen innerhalb der Chipgrenzen im Vergleich mit horizontalen Anordnungen eine wesentlich geringere Komplexität auf und erfordern somit einen geringeren Herstellungsaufwand. Die Chipfläche ist hinsichtlich des absoluten Flächenbedarfs mit z. B. (0,3×0,3) mm² äußerst gering. Alle optischen und elektrischen Anschlüsse lassen sich auf der Ober- bzw. Unterseite der Chips anordnen, sind also jederzeit frei zugänglich. Da die Transmissions- und Absorptionseigenschaften der für Sendelaser und Empfangsdiode eingesetzten Materialschichten polarisationsunabhängig sind und eine effiziente Fasereinkopplung sowie kleine Chipflächen realisiert werden können, ist ein vollständig polarisationsunabhängiger Betrieb der erfindungsgemäßen Sender/Empfänger- Anordnung möglich.
Die Trennung der beiden Betriebswellenlängen erfolgt ohne besondere optische Filter infolge der Transparenz von Halbleiterschichten oberhalb und der Absorption unterhalb der Bandkantenwellenlänge. Bei einem Wellenlängenunterschied von nicht wesentlich unter 250 nm im Wellenlängenbereich zwischen 1,3 µm und 1,6 µm sind für das Verhältnis von Absorption und Transmission Werte von größer 40 dB erreichbar.
Die Randbedingung, daß der Kanalabstand 250 nm Wellenlängenunterschied im genannten Spektralbereich nicht wesentlich unterschritten werden sollte, läßt sich bei einem optischen Duplexsystem ohne Schwierigkeiten erfüllen.
Derartige Sender/Empfänger-Chips sind Schlüsselbauelemente, lassen sich infolge der vertikalen Integrationsstruktur in großer Anzahl pro Wafer, z. B. 20 000 Stück pro 2- Zoll-Wafer, mit geringen Kosten herstellen und prinzipiell bezüglich der monomodalen Sendelaser mit integrierter elektrischer Treiberstufe sowie bezüglich der Empfangsdioden als Photodioden mit nachgeschalteter elektronischer Verstärkerstufe ausrüsten.
Besonders vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung ergeben sich dadurch, daß der Sendelaser als oberflächenemittierende Komponente ausgebildet ist. Wegen der geringen Divergenz des abgestrahlten Lichtes sind die Toleranzgrenzen für eine effiziente Faserankopplung bei einer derartigen Komponente groß.
Insbesondere können solche oberflächenemittierenden Sendelaser bei Ausbildungsformen der Erfindung mit einem vertikalen Resonator ausgebildet sein, dessen Spiegelschichten aus als zur Laserschicht parallel liegenden Materialschichten bestehen.
Der Aufbau von Sender/Empfänger-Anordnungen nach der Erfindung und ihren oben genannten vorteilhaften Ausbildungsformen stellt ein Grundkonzept für weitere Modifikationen dar. Beispielsweise kann zwischen dem Sendelaser und der Empfangsdiode ein für beide Betriebswellenlängen transparentes Medium angeordnet sein. Ein solches Medium stellt z. B. Luft dar, über die als Kühlmedium die Betriebstemperatur beeinflußbar ist. Alternativ dazu können der Sendelaser und die Empfangsdiode monolithisch auf einem Chip integriert sein, wobei sie auf derselben oder aufeinander gegenüberliegenden Seiten eines gemeinsamen Substrats, angeordnet sind.
Für den Duplexverkehr über eine gemeinsame Lichtleitfaser ist es zweckmäßig, die Betriebswellenlängen λ₁ = 1300 nm und λ₂ = 1550 nm und demgemäß die beiden komplementären Typen - a): Tλ₁/Rλ₂ mit Lichtleitfaseranschluß am Sendelaser Tλ₁ und b): Tλ₂/Rλ₁ mit Lichtleitfaseranschluß an der Empfangsdiode Rg₂ - vorzusehen. Diese Betriebswellenlängen sind sowohl bei herkömmlichen Lichtleitfasern auf Quarzbasis als auch bei Sendelasern und Photodioden als Empfangsdioden vor allem in Telekommunikationsanwendungen üblich. Der Kanalabstand beträgt 250 nm, so daß die Trennung von Hin- und Rückkanal in den Sender/Empfänger-Anordnungen aufgrund der unterschiedlichen optischen Transmissions- bzw. Absorptionseigenschaften der betreffenden Materialien für Sendelaser und Empfangsdiode herbeigeführt werden kann. Das "Hochpaß"-Verhalten von III-V-Materialien führt dazu, daß in den komplementären Typen der Sender/Empfänger-Anordnungen diejenigen Komponenten, die auf die kürzere Betriebswellenlänge ausgelegt sind, sich an der Faser/Chip-Schnittstelle befinden müssen und das längerwelligere Licht zu den optisch in Reihe liegenden Komponenten durchzulassen haben.
Chip-Aufbauten bestehen z. B. beim einem Typ a) (Tg₁/Rλ₂) aus:
  • - einer Laserdiode für 1300 nm mit vertikalem Resonator ("vertical cavity" - VC - Laser) an der Chip/Faser-Schnittstelle,
  • - dem Substrat aus InP und
  • - einer Detektorschicht aus InGaAs für 1550 nm
wobei zudem eine Filterschicht mit einer Grenzwellenlänge zwischen etwa 1350 nm und 1400 nm direkt auf der Ober- und/oder Unterseite des InP-Substrats zur Absorption der rückwärtigen Restlichtstrahlung des Lasers vorgesehen sein kann, und beim anderen Typ b) (Tλ₂/Rλ₁) aus:
  • - einer Laserdiode für 1550 nm mit vertikalem Resonator,
  • - dem Substrat aus InP und
  • - einer Detektorschicht aus InGaAsP oder InGaAlAs für 1300 nm an der Chip/Faser- Schnittstelle.
In diesem Zusammenhang ist auf die noch nicht abgeschlossene technologische Entwicklung hinzuweisen, langwellige VC-Laser für den Wellenlängenbereich von ca. 1,3 µm bis 1,6 µm mit brauchbaren optischen Ausgangsleistungen im Dauerstrichbetrieb bei Raumtemperatur bereitzustellen. Dazu werden hochreflektierende Halbleiter- Braggspiegel benötigt, für die prinzipiell verschiedene Schichtkombinationen aus den Materialsystemen InGaAsP und InGaAlAs oder auch aus Nicht-III-V-Materialien verwendet werden können. Ein attraktiver Lösungseinsatz besteht auch darin, derartige Spiegelschichten mit hohen Brechzahlunterschieden aus Sb-haltigen III-V-Materialien, deren Kristallgitter zum InP-Gitter angepaßt ist, herzustellen.
Die Bedeutung der Erfindung zeigt sich auch darin, daß für Ausbildungsformen von Duplexsystemen der eine Typ - a) oder b) - für die Ausrüstung aller Teilnehmerstationen und der andere Typ - b) oder a) - der Sender/Empfänger-Anordnungen für die Ausrüstung einer Vermittlungsstelle vorgesehen sein können. Die elektrischen Signale, mit denen die in einem Chip befindlichen, optisch in Reihe liegenden Sendelaser angesteuert werden bzw. die die Empfangsdioden liefern, sind in den Teilnehmerstationen den betreffenden Signalquellen, z. B. Mikrofon, Kamera, bzw. Signalsenken, z. B. Lautsprecher, Bildschirm, zugeordnet. In der Vermittlungsstelle werden diese Signale von den betreffenden Empfangsdioden über ein Koppelfeld den Sendelasern zugeführt, so daß beliebige Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen jeweils zwei - oder mehreren - Teilnehmerstationen realisiert werden können.
In einem solchen Duplexsystem sind damit baugleiche Sender/Empfänger-Chips des einen Typs bei allen Teilnehmerstationen sowie ebenfalls baugleiche Sender/Empfänger- Chips des anderen, komplementären Typs in der Vermittlungsstelle vorzusehen, wobei jeder Chiptyp in der Anzahl der Teilnehmerstationen benötigt wird.
In der Zeichnung sind Ausbildungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild für optischen Wellenlängenduplex-Verkehr über dieselbe Faser zwischen zwei Stationen, die mit komplementären Sender/Empfänger- Chips ausgerüstet sind;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Duplexsystems für beliebig viele Teilnehmerstationen, wobei alle Teilnehmerstationen mit einem Typ baugleicher Sender/Empfänger- Chips und eine Vermittlungsstelle mit einem anderen komplementären Typ ebenfalls baugleicher Sender-Empfänger-Chips ausgerüstet sind, und
Fig. 3 in Querschnittsdarstellung - für ein Beispiel der Erfindung - die Ausbildungen der beiden Chip-Typen komplementärer, monolithisch integrierter Sender/Empfänger-Anordnungen in vertikaler Integrationsstruktur unter Verwendung von "vertical cavlty"-Laserdioden.
Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt zwei Typen komplementärer Sender/Empfänger-Anordnungen für optischen Wellenlängenduplexverkehr, die jeweils einen Sendelaser T und eine Empfangsdiode R in optischer Reihenschaltung aufweisen. Über eine Lichtleitfaser werden der Hin- und der Rückkanal mittels zweier Betriebswellenlängen λ₁, λ₂ realisiert.
Aus dem in Fig. 2 dargestellten Blockschaltbild eines Wellenlängenduplexsystems ist zu erkennen, daß beliebig viele Teilnehmerstationen mit baugleichen Sender/Empfänger- Anordnungen ausgerüstet und durch separate Lichtleitfasern miteinander über eine Vermittlungsstelle verbindbar sind. Die Vermittlungsstelle ist mit dem komplementären Typ, ebenfalls unter sich baugleicher Sender/Empfänger-Anordnungen und mit einem Koppelfeld E aufgebaut.
An die Eingänge dieses Koppelfeldes E gelangen die von den Empfangsdioden R(λ₁) gelieferten elektrischen Signale und werden dort jeweils zu demjenigen Ausgang des Koppelfeldes E durchgeschaltet, der zu demjenigen Sendelaser T(λ₂) führt, der für die gewählte Verbindung zuständig ist. Der Aufbau und die Funktion der Vermittlungsstelle ist bezüglich der Signale im elektrischen Bereich unabhängig von der Signalübermittlung im optischen Bereich zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen und der Vermittlungsstelle.
Die Teilnehmerstationen senden ihre optischen Signale im Kanal mit der Betriebswellenlänge λ₁ an die Vermittlungsstelle und empfangen von dort die für sie bestimmten optischen Signale im Kanal mit der Betriebswellenlänge λ₂ ihre Sender/Empfänger-Chips enthalten demgemäß Empfangsdioden R(λ₂) und Sendelaser T(λ₁) in optischer Reihenschaltung.
Es ist ohne weiteres möglich, bei Ausführungsformen der Erfindung die Sender/Empfänger-Chips der Teilnehmerstationen mit Empfangsdioden R(λ₁) und Sendelasern T(λ₂) und in der Vermittlungsstelle mit Empfangsdioden R(λ₂) und Sendelasern T(λ₁) vorzusehen. Damit kehrt sich dann der jeweilige Richtungssinn der beiden Kanäle mit den Betriebswellenlängen λ₁ und λ₂ in den Lichtleitfasern gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel um.
Mit Fig. 3 wird anhand der Querschnittsdarstellungen der als ein Beispiel für die Erfindung gezeigten beiden komplementären Sender/Empfänger-Chiptypen für optischen Wellenlängenduplexverkehr deren Aufbau und Wirkungsweise verdeutlicht.
Bei beiden Chiptypen sind jeweils auf der Oberseite eines InP-Substrats S die Sendelaser Tλ₁, Tλ₂ (VCSEL vertical cavity surface emitting laser) und auf der Unterseite die Empfangsdioden Rλ₂, Rλ₁ mit fluchtenden vertikalen optischen Achsen auf der Basis zueinander parallelliegender Materialschichten ausgebildet. Anstelle des Substrats S kann ein beliebiges, für beide Betriebswellenlängen transparentes Medium, auch Luft, angeordnet sein.
Der Chip des einen Typs - in Fig. 3 links - ist auf die Betriebswellenlänge λ₁ = 1,3 µm für den Sendekanal und auf die Betriebswellenlänge λ₂ = 1,55 µm für den Empfangskanal ausgelegt. Die in der Laserschicht des Sendelasers Tg₁ erzeugte optische Welle breitet sich in vertikaler Richtung zunächst zwar nach beiden Seiten aus, wird aber in einer Spiegelschicht zwischen Laserschicht und Substrat reflektiert. Eine weitere Spiegelschicht oberhalb der Laserschicht ist teildurchlässig, so daß sowohl die Laserresonanzbedingungen erfüllt werden als auch die Abstrahlung mit für die Anwendung ausreichender optischer Leistung erfolgen kann. Die erzeugte optische monomodale Welle mit der Wellenlänge λ₁ = 1,3 µm gelangt an der Chip/Faser- Schnittstelle in die Lichtleitfaser L.
Die von der Lichtleitfaser L empfangene optische Welle mit der Betriebswellenlänge λ₂ = 1,55 µm tritt an derselben Chip/Faser-Schnittstelle ein, durchdringt infolge der geringen Absorption von längerwelligerem Licht in den Materialschichten des kürzerwelligeren Lasers Tλ₁ diesen sowie das InP-Substrat S und gelangt in die aus ternärem Material InGaAs bestehende, die Empfangsdiode Rλ₂ bildende Schicht. Voraussetzung ist aber, daß die spektralen Reflexionskurven der Spiegelschichten so schmal sind, daß λ₂ nicht reflektiert wird. Dies schränkt die Materialauswahl für die Spiegelschichten ein.
Der Chip des anderen Typs - in Fig. 3 rechts - ist auf die Betriebswellenlänge λ₂ (= 1,55 µm) für den Sendekanal und auf die Betriebswellenlänge λ₁ (= 1,3 µm) für den Empfangskanal ausgelegt. Hier ist der Sendelaser Tλ₂ auf der Oberseite mit einer hochreflektierenden Schicht und einer teildurchlässigen Spiegelschicht zwischen Laserschicht und InP-Substrat S ausgebildet. Die erzeugte optische monomodale Welle der Wellenlänge λ₂ (= 1,55 µm) durchdringt das InP-Substrat S sowie eine quaternäre Schicht mit einer Grenzwellenlänge λg zwischen etwa 1,35 µm und 1,4 µm und gelangt sodann an der dort befindlichen Chip/Faser-Schnittstelle in die Lichtleitfaser L.
Die vom Sender/Empfänger-Chip dieses Typs zu empfangende optische Welle mit der Betriebswellenlänge λ1 = 1,3 µm tritt aus der Lichtleitfaser L kommend direkt in die aus der quaternären Schicht gebildete Empfangsdiode Rλ₂ ein und wird dort absorbiert, d. h. optisch/elektrisch gewandelt. Die Dicke der quaternären Schicht muß so gewählt werden, daß eine vollständige Absorption gewährleistet ist.
Die monomodalen Laser der Sender/Empfänger-Anordnungen werden in ihrer Funktion durch Licht der anderen Betriebswellenlänge nicht beeinflußt. Hingegen sind Photodioden vergleichsweise breitbandig, so daß Vorkehrungen zu treffen sind, die deren Ansprechen auf Licht der anderen Betriebswellenlänge verhindern. Beim Sender/Empfänger-Chip mit der Betriebswellenlänge λ₁ = 1300 nm für den Sendelaser Tλ₁ kann direkt auf der Ober- und/oder der Unterseite des InP-Substrats S eine Filterschicht F vorgesehen werden, deren Grenzwellenlänge etwa zwischen 1350 nm und 1400 nm liegt. Die hohe Absorption unterhalb und die hohe Transmission oberhalb dieser Grenzwellenlänge gewährleistet, daß eine Reststrahlung durch die "eigene" ausgesendete optische Welle der Betriebswellenlänge λ₁ = 1300 nm nicht zur Empfangsdiode Rλ₂ der Betriebswellenlänge λ₂ = 1550 nm gelangt. Beim Sender/Empfänger-Chip des anderen Typs mit der Betriebswellenlänge λ₂ = 1550 nm für den Sendelaser Tλ₂ muß allerdings die quaternäre Schicht für die Empfangsdiode R λ1 von sich aus die entsprechende Grenzwellenlänge von zwischen etwa 1350 nm und 1400 nm aufweisen, damit nur Licht der Betriebswellenlänge λ₂ = 1300 nm detektiert und das des "eigenen" Sendelasers Tλ₂ mit der Betriebswellenlänge λ₂ = 1550 nm transmittiert wird.
Nicht dargestellt und auch nicht näher zu erläutern ist, daß bei Ausbildungsformen der Erfindung elektrische Treiberstufen für die Sendelaser T und Verstärkerstufen für die Empfangsdioden R integrierbar sind. Alle Anschlüsse, sowohl der optische als auch die elektrischen, können in der vertikalen Integrationsstruktur dieser Chips auf deren Ober- bzw. Unterseite angebracht sein und ermöglichen somit die Testbarkeit der Chips unmittelbar während und/oder nach der Fertigstellung auf dem Wafer. Die Faser/Chip- Kopplung erfordert keine engen Toleranzen, läßt sich also mit geringem Aufwand vornehmen. Weitere Vorzüge der Erfindung, insbesondere deren vollständige Polarisationsunempfindlichkeit, sind in den vorliegenden Unterlagen ausdrücklich erwähnt und können auch aus dem Zusammenhang entnommen werden.

Claims (9)

1. Sender/Empfänger-Anordnung, die in Form zweier komplementärer Typen für ein optisches Duplexsystem mit zwei in entgegengesetzten Richtungen über eine Lichtleitfaser zu übertragenden Betriebswellenlängen vorgesehen ist und deren Sendelaser und Empfangsdiode optisch in Reihe liegen und auf der Basis von III-V- Materialien mit unterschiedlichen Transmissions- bzw. Absorptionseigenschaften bezüglich der beiden Betriebswellenlängen aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendelaser (T) und die Empfangsdiode (R) aus Materialschichten bestehen, die im wesentlichen senkrecht zur gemeinsamen optischen Achse ausgerichtet sind.
2. Sender/Empfänger-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendelaser (T) als oberflächenemittierende Komponente ausgebildet ist.
3. Sender/Empfänger-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oberflächenemittierende Sendelaser (T) mit einem vertikalen Resonator (VC) ausgebildet ist.
4. Sender/Empfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sendelaser (T) und der Empfangsdiode (R) ein für beide Betriebswellenlängen transparentes Medium angeordnet ist.
5. Sender/Empfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendelaser (T) und die Empfangsdiode (R) monolithisch auf einem Chip integriert sind.
6. Sender/Empfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendelaser (T) und die Empfangsdiode (R) auf einander gegenüberliegenden Seiten eines gemeinsamen Substrats angeordnet sind.
7. Sender/Empfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Duplexsystem die beiden Betriebswellenlängen λ₁ = 1300 nm und λ₂ = 1550 nm und demgemäß die komplementären Typen:
  • - a): (Tλ₁/Rλ₂) mit Lichtleitfaseranschluß am Sendelaser (Tλ₁) und
  • - b): (Tλ₂/Rλ₁) mit Lichtleitfaseranschluß an der Empfangsdiode (Rλ₁) vorgesehen sind.
8. Sender/Empfänger-Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Typ a) (Tλ₁/Rλ₂) im optischen Weg zwischen dem Sendelaser (Tλ₁) und der Empfangsdiode (Rλ₂) eine bezüglich der dort auszusendenden Betriebswellenlängen (λ₁) nicht transparente, bezüglich der dort zu empfangenden Betriebswellenlängen (λ₂) jedoch transparente Filterschicht vorgesehen ist.
9. Sender/Empfänger-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Duplexsystem von beiden komplementären Typen
  • - alle Teilnehmerstationen mit der einen Form,
  • - eine Vermittlungsstelle mit der anderen Form ausgerüstet sind.
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