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Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen
Schalter. Ein solcher Schalter besitzt einen optischen
Eingang und zwei optische Ausgänge, und er empfängt ein
elektrisches Steuersignal. Er koppelt diesen Eingang an den
einen oder anderen dieser Ausgänge, wobei der gekoppelte
Ausgang durch das elektrische Signal ausgewählt ist.
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Solche Schalter werden insbesondere in optischen
Telekommunikationsnetzen benutzt, um Koppelmatrizen
aufzubauen. Dabei ist erwünscht, dass diese Koppelmatrizen
hohe Kapazitäten aufweisen und mit einem
Wellenlängenmultiplex kompatibel sind. Hierfür ist es
zweckmäßig, einen optischen Schalter mit breitem Spektrum
auszubilden, der wenig polarisationsempfindlich ist,
geringe Einfügungsverluste aufweist und insbesondere ein
hohes Auslöschungsverhältnis aufweist. Dieses Verhältnis
ist das Verhältnis zur am ausgewählten Ausgang auftretenden
Lichtleistung zu der am anderen Ausgang auftretenden.
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Optische Richtkoppler sind bekannt. Sie weisen ein solches
hohes Auslöschungsverhältnis auf. Sie sind aber
polarisationsempfindlich und besitzen ein schmales
Spektrum.
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Optische Umschalter bzw. Schalter sind ebenfalls bekannt
und werden allgemein als DOS nach dem englischen "Digital
Optical Switch" bezeichnet, d. h. digitaler optischer
Schalter. Ihre Struktur entspricht dem Oberbegriff des
nachfolgenden Anspruches 1 und ist in zwei Artikeln
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- J. F. VINCHANT et al., "Low Driving Voltage or Current
Digital Optical Switch an InP for Multiwavelength
System Applications", Electronics Letters 28(12),
Seiten 1135-7,
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- J. A. Cavaillés et al., "First Digital Optical Switch
Based an InP/GaInAsP Double Heterostructure
Waveguides", Electronics Letters 27(9), Seiten 699-700
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beschrieben.
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Sie sind polarisationsunempfindlich. Was ihr
Auslöschungsverhältnis angeht, sind Veränderungen an ihnen
vorgenommen, um dieses Verhältnis zu vergrößern. Sie sind
insbesondere beschrieben in einem Artikel:
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- H. Okayama et al. "Reduction of Voltage-length Product
for Y-Branch Digital Optical Switch", Journal of
Lightwave Technology, Band 11, Nr. 2, Februar 1993,
Seiten 379-387.
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Andererseits kann das Auslöschungsverhältnis dieser
optischen Umschalter durch Anhebung der Leistung des
Steuersignals vergrößert werden. Eine solche Anhebung ist
jedoch kostspielig und kann Probleme der Wärmeabfuhr
hervorrufen, insbesondere im Falle einer Koppelmatrix von
hoher Kapazität. Aus diesem Grund ist in der Praxis das
Auslöschungsverhältnis der bekannten optischen Umschalter
zu gering für die festgestellten Bedürfnisse.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist insbesondere, das
Auslöschungsverhältnis eines optischen Umschalters zu
verbessern, und zwar auf einfache Weise und ohne
Heraufsetzung der Leistung eines Steuersignals. Ein
weiteres Ziel ist, so die Realisierung von optischen
Koppelmatrizen mit erhöhten Kapazitäten zu ermöglichen.
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Zu diesem Zweck ist ihr Gegenstand ein optischer
Umschalter, bei dem ein Eingangsleiter und zwei
divergierende Ausgangsleiter eine Führungsstruktur bilden,
die zwischen diesen zwei Ausgangsleitern einen mittigen
Zwischenraum aufweist, der eine Führungslücke bildet, wobei
Elektroden es ermöglichen, selektiv effektive
Brechungsindizes dieser zwei Ausgangsleiter zu steuern, um
diesen Eingangsleiter an den einen und/oder anderen dieser
Ausgangsleiter je nach dem Wert eines Steuersignals zu
koppeln, wobei der Schalter gemäß einem der nachfolgenden
Ansprüche gekennzeichnet ist.
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Die Veränderung, die zu der Führungsstruktur eines solchen
Schalters ausgehend von der der bekannten Schalter führt,
kann als "Lückenausgestaltung" bezeichnet werden, in dem
Sinne, dass sie die Führungslücke in einer Übergangszone
betrifft, die so "ausgestaltet" ist, dass diese Lücke in
dieser Zone eine Veränderung der Breite aufweist, die
stärker progressiv ist als in der entsprechenden Zone der
bekannten Schalter.
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Derartige Lücken-Ausgestaltungen können durch eine mittige
Ausnehmung des Endes des Eingangsleiters und/oder eine
progressive Veränderung der Neigung der zwei zugewandten
Ränder, die jeweils zu den zwei Ausgangsleitern gehören,
gebildet sein.
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Mit Hilfe der beigefügten schematischen Figuren wird
nachfolgend als nicht einschränkendes Beispiel genauer
erläutert, wie die vorliegende Erfindung ausgeführt werden
kann. Wenn ein, gleiches Element in mehreren Figuren
dargestellt ist, ist es dort durch das gleiche
Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Fig. 1 stellt eine perspektivische Ansicht eines gemäß
der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Schalters dar.
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Die Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf die Führungsstruktur
dieses Schalters dar.
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Die Fig. 3 stellt eine Draufsicht auf die Führungsstruktur
eines bekannten optischen Umschalters dar.
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Zunächst werden mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 Elemente
beschrieben, die zu dem erfindungsgemäßen Schalter gehören
und dort die gleichen Funktionen wahrnehmen wie
entsprechende Elemente des bekannten Schalters, wobei diese
Elemente nachfolgend als "gemeinsame Elemente" bezeichnet
werden. Wenn ein gemeinsames Element des bekannten
Schalters in Fig. 3 dargestellt ist, ist es dort mit dem
Buchstaben P bezeichnet, gefolgt von den Bezugszeichen, die
das entsprechende gemeinsame Element des erfindungsgemäßen
Schalters bezeichnen.
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Ein solches gemeinsames Schalterelement ist gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Platte 2 (siehe Fig. 1). Diese
Platte besteht aus einem Material, z. B. einem
monokristallinen Halbleitermaterial, das für eine zu
verarbeitende Lichtwelle, z. B. Infrarot, transparent ist.
Ein Brechungsindex wenigstens einer Schicht dieses
Materials reagiert empfindlich auf eine elektrische
Einwirkung, z. B. durch Veränderung der Dichte von in diese
Schicht durch einen elektrischen Strom eingespeisten oder
aus dieser durch eine elektrische Spannung abgezogenen
Ladungsträgern. Diese Platte erstreckt sich allgemein
entlang einer Führungsebene 4, die z. B. horizontal ist. Sie
umfasst eine vertikale Abfolge von horizontalen Schichten,
wie folgt:
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- eine untere Kontaktschicht 20 mit starker Dotierung
eines ersten Leitfähigkeitstyps, z. B. vom Typ n, in
Kontakt mit einer gemeinsamen Elektrode MC;
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- ein Substrat 22, zum Beispiel vom Typ n;
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- eine Führungsschicht 24, die einen höheren
Brechungsindex als den des Substrats aufweist;
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eine Confinementschicht 26, die einen niedrigeren
Brechungsindex als den der Führungsschicht aufweist.
Diese Confinementschicht hat eine vollständige Dicke
über die Ausdehnung von drei Lichtleitern, die einen
Eingangsleiter HE und zwei Ausgangsleiter HD und HG
bilden. Außerhalb dieser Ausdehnung hat diese Schicht
eine verringerte Dicke. Über ihr liegt ein Medium mit
einem niedrigeren Brechungsindex als dem dieser
Schicht, das typischerweise durch die Atmosphäre
gebildet ist, um die Führung der Lichtwelle durch
diese Leiter zu gewährleisten.
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- Schließlich eine obere Kontaktschicht 28 mit starker
Dotierung mit einem zweiten, dem ersten
entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp, d. h. z. B. vom Typ
p. Diese obere Kontaktschicht 28 ist ausschließlich
dort vorhanden, wo die Confinementschicht 26 ihre
sogenannte vollständige Dicke hat. Rechte und linke
Elektroden MD bzw. MG sind auf der oberen
Kontaktschicht 28 in der Ausdehnung der Ausgangsleiter
HD und HG gebildet.
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In der Führungsebene 4 weist die Platte 2 auf:
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- eine Rückseite CR
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- eine Vorderseite CV,
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- eine Achse OX (siehe Fig. 2), die von der Rückseite
zur Vorderseite in einer durch diese Achse definierten
Längsrichtung zunehmende Abszissen x1 ... x9 trägt,
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- eine rechte Seite CD,
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- eine linke Seite CG, und
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- eine Querrichtung DT, die die rechte Seite und die
linke Seite verbindet.
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Zonen Z1 ... Z8 sind jeweils durch eine dieser Abszissen
oder zwischen zwei der Abszissen definiert.
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Der Schalter umfasst:
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- einen Eingang E an der Rückseite zum Empfangen der
Lichtwelle,
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- zwei Ausgänge D, G an der Vorderseite zum
Wiederabgeben dieser Lichtwelle, wobei diese zwei
Ausgänge einen rechten Ausgang D, der rechts von der
Achse angeordnet ist, und einen linken Ausgang G, der
links von der Achse angeordnet ist, bilden,
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- und eine Anordnung, die durch die Leiter HE, HD, HG
gebildet ist. Letztere sind in der Führungsebene 4
gebildet, um die Welle monomodal auf Befehl zwischen
einerseits dem Eingang und andererseits dem einen
und/oder anderen dieser zwei Ausgänge zu führen.
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Jeder dieser Leiter erstreckt sich linear in Bandform. Er
hat an jedem seiner Punkte eine Breite. Er hat auch zwei
Ränder, rechts und links, in dieser Führungsebene. Seine
Breite stellt eine normale Breite W dieses Leiters dar,
wenn sie etwas kleiner, z. B. zwischen 50% und 100% einer
multimodalen Führungsbreite ist, oberhalb derer dieser
Leiter die Lichtwelle multimodal leiten könnte. Jeder
solche Rand weist in jeder Zone die allgemeine Form eines
diesem Rand zugeordneten Geradensegments auf. Bestimmte
dieser Ränder sind parallel zur Längsrichtung des
Schalters. Andere dieser Ränder haben Neigungen in Bezug
auf diese Richtung. Diese Anordnung von Leitern umfasst:
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- einen Eingangsleiter HE, der sich entlang der Achse OX
mit einer normalen Breite dieses Leiters zwischen
einem hinteren Ende, das den Eingang E bildet, und
einem vorderen Ende HEV dieses Leiters erstreckt,
wobei dieses vordere Ende eine Abszisse x3 hat und der
Eingangsleiter rechte und linke Ränder HED bzw. HEG
hat;
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- und zwei Ausgangsleiter, einen rechten HD und einen
linken HG, die sich in optischer Kontinuität zum
Eingangsleiter rechts und links von der Achse OX ab
einer Ausgangsleiter-Anfangsabszisse x4, die
wenigstens gleich der Abszisse x3 des Vorderendes des
Eingangsleiters ist, bis zu dem rechten D bzw. linken
Ausgang G erstrecken.
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Jeder solche rechte (oder linke) Ausgangsleiter, umfasst
Segmente, die von hinten nach vorn aufeinander folgen:
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- ein rechtes (oder linkes) Empfängersegment SD1 (bzw.
SG1), das diesem Ausgangsleiter entspricht und sich in
der Längsrichtung erstreckt. Jedes dieser
Empfängersegmente belegt eine gesteuerte Empfangszone
Z5, die sich von der Anfangsabszisse der
Ausgangsleiter x4 bis zu einer Divergenzabszisse x5
erstreckt. Es hat eine Breite gleich einem Bruchteil
von weniger als 50% der normalen Leiterbreite W. Es
hat auch einen rechten (oder linken) äußeren Rand SD1D
(bzw. SG1G), der der gleichen Geraden zugeordnet ist
wie der rechte Rand HED (oder linke Rand HEG) des
Eingangsleiters HE. Schließlich hat es einen linken
(oder rechten) inneren Rand SD1G (bzw. SG1D), der dem
inneren Rand des Empfängersegments des anderen, linken
(bzw. rechten) Ausgangsleiters zugewandt ist. Ein
Zwischenraum 6 ist zwischen den zwei inneren Rändern
dieser zwei Empfängersegmente freigelassen. Dieser
Zwischenraum weist eine konstante Breite auf, die eine
normale Lückenbreite LN darstellt.
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- Schließlich rechte oder linke divergierende Segmente
SD2 ... SD4 bzw. SG2 ... SG4, die dem rechten oder
linken Ausgangsleiter und Empfängersegment
entsprechen. Sie erstrecken sich von der
Divergenzabszisse aus gleichzeitig nach vorn und zum
rechten (bzw. linken) Rand. Jedes rechte (oder linke
SG4) divergierende Segment besitzt einen rechten (oder
linken SG4G) äußeren Rand und einen internen linken
(oder rechten SG4D) Rand. Die aufeinanderfolgenden
divergierenden Segmente jedes rechten (bzw. linken)
Ausgangsleiters bilden ein rechtes SD4 (bzw. linkes
SG4) Ausgangssegment in einer Ausgangszone 28, die an
Abszissen x8, x9 liegt, die deutlich größer als die
Divergenzabszisse x5 sind. Die den äußeren und inneren
Rändern SD4D, SD4G, SG4D, SG4G zugeordneten Geraden
eines jeden Ausgangssegments weisen eine gleiche
Neigung auf, die eine normale Neigung A dieses
Ausgangssegments darstellt. Sie stoßen auf die dem
äußeren bzw. inneren Rand des entsprechenden
Empfängersegments zugeordneten Geraden an äußeren bzw.
inneren Treffabszissen x5 bzw. x7. Bei dem angegebenen
Beispiel ist die äußere Treffabszisse durch die
Divergenzabszisse x5 gebildet. Die Breite dieser
Ausgangssegmente ist eine sogenannte normale Breite W.
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Für die zu verarbeitende Lichtwelle bildet die Gesamtheit
der Eingangs- und Ausgangsleiter eine Führungsstruktur, die
sich von dem hinteren Rand CR zum Rand CV erstreckt und
eine Gesamtbreite WT in Querrichtung DT aufweist. Diese
Gesamtbreite bildet zunächst eine sogenannte normale
Leiterbreite W in den Zonen Z1 ... Z5, die von dem
Eingangsleiter HE und den Empfängersegmenten SD1 und SG1
der Ausgangsleiter belegt sind. Dann wächst sie progressiv
nach vorn ausgehend von der Divergenzabszisse x5.
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Diese Führungsstruktur weist für die Führung der Lichtwelle
eine Führungslücke 6 auf, die sich auf der Achse OX
erstreckt und eine Breite in der Querrichtung DT hat. Diese
Führungslücke 6 ist an den Abszissen x2 ... x9 vorhanden,
die größer als eine Lücken-Anfangsabszisse x2 sind, die
nicht größer als die Ausgangsleiter-Anfangsabszisse x4 ist.
Diese Lücke fehlt hingegen bei den Abszissen x0, die
kleiner als diese Lücken-Anfangsabszisse sind. Eine
Lückenbreite LH ist an jeder Abszisse definiert. Sie ist
gleich der Breite der Führungslücke, oder sie ist Null, je
nachdem, ob die Führungslücke an dieser Abszisse vorhanden
oder nicht vorhanden ist. Diese Lückenbreite ist also Null
in einer Eingangszone Z1, die von dem Eingangsleiter HE
diesseits der Lückenanfangsabszisse x2 belegt ist. Dann ist
sie in der gesteuerten Empfangszone Z5 gleich der normalen
Lückenbreite LN. Schließlich wächst sie in der Ausgangszone
Z8, um eine progressive Entkopplung von zwei Moden der
Lichtwelle zu bewirken, die in der Lage sind, von den zwei
Ausgangsleitern geführt zu werden, so dass jenseits von
einem vorderen Ende dieser Ausgangszone diese zwei
Ausgangsleiter damit aufhören, als Führungsstruktur
zusammenzuwirken.
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Ein Lückenverbreiterungsverhältnis kann für jede Abszisse
als ein Wachstumsverhältnis der Breite der Lücke als
Funktion der Abszisse definiert werden. Dieses Verhältnis
ist also Null, solange diese Lückenbreite Null bleibt oder
gleich der normalen Lückenbreite bleibt. In der
Ausgangszone 28 ist dieses Verhältnis definiert durch die
normalen Neigungen und bildet dann ein normales
Lückenverbreiterungsverhältnis. Genauer gesagt sind die
Neigungen der zwei Ausgangsleiter die gleichen, da die zwei
Führungsleiter in Bezug zur Achse OX symmetrisch sind und
einen gleichen Winkel A mit dieser Achse bilden. Das
normale Verbreiterungsverhältnis der Lücke beträgt dann tan
2A.
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Die oben beschriebenen Vorkehrungen ergeben zwei
Übergangszonen, eine am Eingang und die andere am Ausgang,
in denen das so definierte Lückenverbreiterungsverhältnis
Änderungen aufweist:
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Die Eingangsübergangszone Z2, Z3, Z4 umfasst die Abszissen
des Lückenanfangs x2 und des Ausgangsleiteranfangs x4. In
dieser Zone führen die zunehmenden und abnehmenden
Veränderungen des Lückenverbreiterungsverhältnisses dazu,
dass die Breite der Lücke von einem Wert von zunächst Null
in der Eingangszone Z1 zu einem Wert übergeht, der
anschließend gleich der normalen Lückenbreite LN in der
gesteuerten Empfangszone Z5 bleibt.
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Die Ausgangsübergangszone Z7 beinhaltet die innere
Treffabszisse x7. Sie lässt das
Lückenverbreiterungsverhältnis von einem Wert von zunächst
Null in der Nähe der gesteuerten Empfangszone Z5 auf einen
Endwert gleich dem normalen Lückenverbreiterungsverhältnis
in der Ausgangszone 28 übergehen.
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Die rechte Elektrode MD und die linke Elektrode MG sind
jeweils auf dem rechten und linken Ausgangsleiter HD bzw.
HG ausgehend von ihren Empfängersegmenten SD1 und SG1
ausgebildet. Sie setzen sich wenigstens bis zu einem
hinteren Ende der Ausgangszone Z8 und vorzugsweise, wie
dargestellt, bis zu einem vorderen Ende x9 dieser Zonen
fort. Sie erlauben es, auf diese Leiter selektiv die
elektrischen Wirkungen auszuüben, die notwendig sind, um
die gewünschten lokalen Veränderungen der Brechungsindizes
dieser Leiter hervorzurufen.
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Der Schalter umfasst schließlich eine elektrische Quelle 8,
10, 12, die ein Steuersignal J empfängt und in Reaktion an
die Elektroden ein elektrisches Signal I liefert, so dass
die lokalen Brechungsindexänderungen den Eingangsleiter HE
optisch mit dem rechten Ausgangsleiter HD und/oder dem
linken Ausgangsleiter HG je nach dem Wert dieses
Steuersignals koppeln.
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Genauer gesagt steuert bei dem angegebenen Beispiel das
Steuersignal J einen elektrischen Schalter 12. Letzterer
aktiviert eine der zwei Elektroden, die rechte oder die
linke. Er verbindet sie hierfür mit einer Quelle 8, die ein
positives Potential in Bezug zur durch die gemeinsame
Elektrode MC gebildeten Masse liefert. Ein Strom fließt
dann durch die Platte 2 von dieser aktivierten Elektrode
und speist Ladungsträger in die Führungsschicht 24 ein.
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Die nicht-aktivierte Elektrode ist an eine Quelle mit
negativem Potential 10 angeschlossen, um unter dieser
Elektrode eine Ladungsträgerverarmung zu bewirken. Der
Brechungsindex wird so unter der aktivierten Elektrode
verkleinert, und die in dem Leiter HE empfangene zu
verarbeitende Lichtquelle geht in denjenigen der
Ausgangsleiter über, dessen Brechungsindex am größten ist.
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Die oben erwähnte normale Trennungsbreite LN ist gewählt,
um die gegenseitige elektrische Isolation der rechten und
linken Elektrode MD bzw. MG in der gesteuerten Empfangszone
Z5 zu gewährleisten.
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Im Fall des bekannten Schalters haben die Eingangsleiter
PHE und Ausgangsleiter PHD bzw. PHG die in Fig. 3
dargestellte Form.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist wenigstens eine der
zwei sogenannten Übergangszonen Gegenstand einer
Ausgestaltung, die lokal die Breite der Führungslücke in
Bezug auf das oben Beschriebene verändert, um den
Maximalwert, den das Lückenverbreiterungsverhältnis in
dieser Zone aufweist, zu begrenzen. Solche Ausgestaltungen
können vorteilhafterweise die eine oder andere und
vorzugsweise beide von zwei Formen annehmen.
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Je nachdem ob die eine und/oder die andere der zwei
Übergangszonen ausgestaltet ist/sind. Diese zwei Formen
erscheinen in den Fig. 1 und 2.
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Gemäß einer ersten Ausgestaltungsform ist die Abszisse des
Lückenanfangs x1 deutlich kleiner als die Abszisse des
Endes des Eingangsleiters x3. Die Eingangsübergangszone Z2,
Z3, Z4 erstreckt sich dann von dieser Lückenanfangsabszisse
x1 unter Einschluss der Eingangsleiter-Endabszisse x3 und
bildet eine ausgestaltete Übergangszone. Der Eingangsleiter
belegt in der Eingangszone z1 vollständig seine normale
Breite W. Die Eingangsübergangszone beinhaltet eine
Lückenbildungszone Z2, die sich von der
Lückenanfangsabszisse x1 aus erstreckt. Der Eingangsleiter
HE gabelt sich in dieser Lückenbildungszone in zwei
Teilleiter, einen rechten SED und einen linken SEG, die
durch eine mittige Ausnehmung getrennt sind, die ein erstes
Segment der Führungslücke 5 bildet. Die Breite dieser
Ausnehmung wächst progressiv von Null an der
Lückenanfangsabszisse x1 bis zur normalen Trennungsbreite
LN an einer Lückenstabilisierungsabszisse x2.
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Jeder Teilleiter, der rechte SED oder der linke SEG, weist
dann jeweils einen linken oder rechten Rand SEDG oder SEGD
auf, der einen inneren Rand dieses Teilleiters bildet.
Genauer gesagt ist dieser innere Rand geradlinig und weist
eine Neigung auf, die kleiner ist als die normale Neigung A
der Ausgangssegmente SD4 und SG4. Diese Neigung liegt
typischerweise zwischen 1 und 10 mrad.
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Vorzugsweise beinhaltet die Eingangsübergangszone Z2, Z3,
Z4 ferner eine Lückenerhaltungszone Z3, die sich von der
Lückenstabilisierungsabszisse x2 bis zur vorderen
Endabszisse des Eingangsleiters x3 erstreckt. In dieser
Lückenerhaltungszone weist die den rechten und linken
Teilleiter SED bzw. SEG trennende Ausnehmung konstant die
normale Trennungsbreite LN auf.
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Genauer gesagt weist diese Lückenerhaltungszone 23 eine
Länge auf, die zwischen 10% und 150% der Länge der
Lückenbildungszone 22 beträgt.
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Diese erste Ausgestaltungsform verringert die optischen
Verluste, wenn das Licht vom Eingangsleiter in denjenigen
der Ausgangsleiter übergeht, der die zu verarbeitende
Lichtwelle empfangen soll. Diese Verringerung resultiert
daraus, dass der von dem Ende des Eingangsleiters geführte
optische Mode besser an die Form des Modes angepasst ist,
der von einem der Ausgangsleiter geführt wird.
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Gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform weist die
Ausgangsübergangszone Z7 ab einer
Ausgangsübergangsanfangsabszisse x6 bis zu einer
Ausgangsübergangsendabszisse x8 eine solche Erstreckung
auf, dass sie eine ausgestaltete Übergangszone bildet. In
dieser Zone ist ein divergentes Segment des rechten bzw.
linken Ausgangsleiters durch ein rechtes SD3 (bzw. linkes
SG3) Ausgangsübergangssegment gebildet, das einen linken
SD3G (oder rechten SG3D) inneren Rand gegenüber einen
rechten (oder linken) inneren Rand des anderen, linken
(bzw. rechten) Ausgangsübergangssegmentes aufweist, und die
inneren Ränder der Ausgangsübergangssegmente weisen
intermediäre Neigungen von z. B. A/2 auf, die Bruchteile der
normalen Neigung A bilden. Vorzugsweise ist die
Übergangsanfangsabszisse x6 größer als die
Divergenzabszisse x5.
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Genauer gesagt ist der innere Rand SG3D jedes
Ausgangsübergangssegments 5G3 geradlinig und weist eine
Neigung auf, die zwischen 25% und 75%, vorzugsweise
gleich ca. 50%, der normalen Neigung A beträgt. Dieses
rechte oder linke Ausgangsübergangssegment SD3 bzw. SG3
weist einen rechten SD3D (bzw. linken SG3G) äußeren Rand
auf. Dieser äußere Rand ist geradlinig und fluchtet mit dem
äußeren Rand SD4D, SG4G des rechten SD4 (bzw. linken SG4)
Ausgangssegmentes. Vorzugsweise umfasst der rechte
Ausgangsleiter HD (oder der linke Ausgangsleiter HG) ferner
ein rechtes (bzw. linkes) externes Divergenzsegment SD2
(bzw. SG2), das sich in einer externen Divergenzzone Z6
erstreckt, die von der Divergenzabszisse x5 bis zur
Ausgangsübergangsanfangsabszisse x6 verläuft. Dieses
externe Divergenzsegment weist einen geradlinigen linken
inneren Rand SD2G (oder rechten inneren Rand SG2D)
fluchtend mit dem inneren Rand SD1G, SG1D des rechten
Empfängersegmentes SD1 (bzw. des linken SG1) und einen
geradlinigen rechten äußeren Rand SD2D (oder linken äußeren
Rand SG2G) fluchtend mit dem äußeren Rand SD4D, SG4G, SD3D,
SG3G des rechten Ausgangssegmentes SD4 (oder des linken
Ausgangssegmentes SG4) und des rechten
Ausgangsübergangssegmentes SD3 (bzw. des linken
Ausgangsübergangssegmentes SG3) auf. Die
Ausgangsübergangsanfangsabszisse x6 ist vorzugsweise
derart, dass die Breite jedes Ausgangsleiters an dieser
Abszisse zwischen 30% und 70% und vorzugsweise gleich ca.
50% der normalen Breite W dieses Ausgangssegmentes
beträgt.
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Diese zweite Form von Ausgestaltung verringert noch weiter
die optischen Verluste des Schalters, insbesondere in voll
geschaltetem Zustand, d. h. wenn das gesamte Licht der zu
verarbeitenden Welle an nur einem der zwei Ausgänge
abgegeben wird.
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Vorzugsweise, und wie bekannt, beinhaltet die
Eingangsübergangszone Z2, Z3, Z4 ferner eine
Kontaktschicht-Unterbrechungszone Z4, die eine Erstreckung
zwischen der vorderen Endabszisse des Eingangsleiters x3
und dem Beginn der Ausgangsleiter x4 aufweist. Die
Unterbrechung dieser oberen Kontaktschicht 28 verhindert
einen parasitären elektrischen Kontakt zwischen diesen zwei
Elektroden, der rechten MD und der linken MG über diese
Schicht.
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Um die Realisierung des Schalters mit Hilfe
selbstausrichtender Prozesse in bekannter Weise zu
verbessern, weist die Confinementschicht 26 in dieser
Kontaktschichtunterbrechungszone ihre verringerte Dicke
auf. Dies stellt eine parasitäre Unterbrechung der
optischen Führungsstruktur dar. Jedoch ist die Länge dieser
Unterbrechung klein genug, so dass der optische Betrieb des
Schalters dadurch nicht merklich beeinträchtigt wird.
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Der als Beispiel angegebene optische Schalter ist
symmetrisch in Bezug zu seiner Achse OX. Allerdings ist es
insbesondere in dem Fall, wo ein Schalter zu
Sicherungsanwendungen eingesetzt wird, die einen
verschwindenden Stromverbrauch in passivem Zustand, d. h. in
Abwesenheit des Steuersignals erfordern und dabei das
gesamte Licht auf nur einen der Ausgänge lenken,
zweckmäßig, einen asymmetrischen Schalter zu verwenden, bei
dem einer der Ausgangsleiter breiter als der andere ist.
Die Erfindung ist auch vorteilhaft auf einen solchen
asymmetrischen Schalter anwendbar.