EP1149318A1

EP1149318A1 - Integriert-optischer lichtwellenleiter

Info

Publication number: EP1149318A1
Application number: EP00903548A
Authority: EP
Inventors: Roland Mueller-Fiedler; Winfried Bernhard; Lutz Mueller; Oliver Roesch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-10-31
Also published as: JP2002535736A; WO2000045204A1; DE19904304C2; DE19904304A1; US6654530B1

Abstract

Es wird ein Lichtwellenleiter (10) vorgeschlagen, der einen Kern (11) und eine Kernumgebung (12) aufweist, die jeweils aus einem vollständig fluorierten Fluorkohlenstoffmaterial bestehen. Als vollständig fluorierter Fluorkohlenstoff eignet sich insbesondere ein vollständig fluoriertes Teflonmaterial wie Teflon3 AF 1600 oder Teflon3 AF 2400 oder eine Mischung daraus. Der Lichtwellenleiter (10) ist im Wellenlängenbereich um 1300 nm und/oder um 1550 nm optisch transparent. Der Kern (11) des Lichtwellenleiters (10) hat weiterhin vorzugsweise einen Brechungsindex, der höher ist als der Brechungsindex der Kernumgebung (12). Der vorgeschlagene Lichtwellenleiter eignet sich besonders als integriert-optischer Lichtwellenleiter zur Informationsübertragung in der optischen Telekommunikation.

Description

Integriert-optischer Lichtwellenleiter

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen integriert-optischen Lichtwellenleiter nach der Gattung des Hauptanspruches.

Integriert-optische Lichtwellenleiter mit einem Wellenleiterkern und/oder einer Kernumgebung aus Polymeren sind vielfach bekannt. Um derartige Wellenleiter jedoch in der optischen Telekommunikation einsetzen zu können, ist es erforderlich, daß diese eine hohe Transparenz und geringe Dampfung in den beiden bekannten optischen Fenstern im Wellenlangenbereich um 1300 nm und 1550 nm aufweisen.

Die in vielen Polymeren enthaltenen C-H- und O-H-Gruppen fuhren jedoch durch Absorption aufgrund von angeregten Molekuloberschwingungen dazu, daß es in diesen Wellenlangenbereichen bei bekannten Lichtwellenleitern zu betrachtlichen unerwünschten optischen Dampfungen kommt.

Weiterhin ist bereits aus N. Keil, H. Yao und C. Zawadzki, „A Novel Type of 2x2 digital optical switch realized by polymer waveguide technology", 1996, ECOC Oslo, bekannt, Teflon AF 1600, das von der Firma DuPont, Speciality Polymers, P.O. Box 80713, Wilmington, DE 19880, USA, hergestellt und vertreiben wird, als oberer Puffer für Wellenleiter zu verwenden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemaße integriert-optische Lichtwellenleiter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß durch die Verwendung von vollständig fluorierten Fluorkohlenstoffmaterialien in einfacher Weise und kostengünstig optisch hochtransparente Lichtwellenleiter mit sehr geringer Dampfung in den für die optische Telekommunikation wichtigen Fenstern um 1300 nm und 1550 nm realisiert werden können.

Durch den vollständigen Ersatz der leichten Wasserstoffatome durch das schwerere Fluor wird in diesen Materialien gegenüber herkömmlichen Polymeren eine wesentlich niedrigere optische Dampfung erzielt, so daß sich die erfindungsgemaßen Lichtwellenleiter hervorragend zur Informationsübertragung in der optischen Telekommunikation eignen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteranspruchen genannten Maßnahmen.

So besteht der Lichtwellenleiter sehr vorteilhaft in seinem Kern und seiner Kernumgebung jeweils aus einem vollständig fluorierten Teflonmaterial, wozu sich insbesondere die Materialien Teflon AF 1600 und Teflon AF 2400 eignen, die überdies gut mischbar und leicht zu verarbeiten sind. Somit kann weiterhin sowohl der Kern des Lichtwellenleiters als auch die Kernumgebung vorteilhaft aus einer Mischung von vollständig fluorierten Teflonmaterialien zusammengesetzt sein. Dabei sollte zur Vermeidung von Intensitatsverlusten vorteilhaft stets gewahrleistet sein, daß Brechungsindex des Kerns hoher ist, als der Brechungsindex der Kernumgebung.

Zeichnung

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen Figur 1 und Figur 2 jeweils einen Querschnitt durch einen erfindungsgemaßen Lichtwellenleiter .

Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Lichtwellenleiter 10, der einen Kern 11 und eine den Kern 11 umschließende Kernumgebung 12 aufweist. Der Kern 11 besteht aus dem an sich bekannten Material Teflon AF 1600 der Firma DuPont mit einem Brechungsindex von n_D = 1,31. Die Kernumgebung besteht aus dem ebenfalls bekannten Material Teflon AF 2400 der Firma DuPont mit einem Brechungsindex n_D = 1,29. Beide Teflonmaterialien sind vollständig fluoriert und enthalten insbesondere keine Wasserstoffatome. Der Lichtwellenleiter 10 ist im Wellenlangenbereich um 1300 nm (von ca. 1250 nm bis ca. 1350 nm) und im Wellenlangenbereich um 1550 nm (von ca. 1480 nm bis ca. 1600 nm) optisch transparent und eignet sich somit insbesondere als integriert-optischer

Lichtwellenleiter zur Informationsübertragung in der optischen Telekommunikation.

Da die Materialien Teflon AF 1600 und Teflon AF 2400 untereinander mischbar sind, laßt sich durch eine Mischung nahezu jeder beliebige Brechungsindex zwischen 1,29 und 1,31 herstellen. Daher ist in einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung der Kern 11 aus einer Mischung von Teflon AF 1600 und AF 2400 zusammengesetzt und von einer Kernumgebung 12 umschlossen, die aus Teflon AF 2400 besteht.

Als drittes Ausfuhrungsbeispiel besteht der Kern 11 und die Kernumgebung 12 jeweils aus einer Mischung von Teflon AF

1600 und Teflon AF 2400, wobei diese Mischungen so gewählt sind, daß der Brechungsindex des Kerns 11 hoher ist als der Brechungsindex der Kernumgebung 12.

Die Erfindung ist jedoch in ihrer Ausfuhrung nicht auf die beiden genannten Teflonmaterialien beschrankt. So sind vielfaltige Kombinationen mit anderen, vollständig fluorierten Fluorkohlenwasserstoffen denkbar. Insbesondere kann der Lichtwellenleiter 10 auch die mit Hilfe der Figur 2 erläuterte Form annehmen, wobei die Zusammensetzung des Kerns 11 und der Kernumgebung 12 entsprechend einem der zuvor erläuterten Ausfuhrungsbeispiele ausgeführt ist. Dabei wird gemäß Figur 2 auf einem Substrat 13 durch ein an sich bekanntes Herstellungsverfahren eine dünne Schicht als Kernumgebung 12 aufgebracht, innerhalb derer der Kern 11 verlauft.

Claims

Ansprüche

1. Lichtwellenleiter mit einem Kern (11) und einer Kernumgebung (12) , dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (11) und die Kernumgebung (12) jeweils aus einem vollständig fluorierten Fluorkohlenstoff besteht.

2. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluorkohlenstoff jeweils ein vollständig fluoriertes Teflonmaterial ist.

3. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (10) im Wellenlängenbereich um 1300 nm und/oder um 1550 nm optisch transparent ist.

4. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex des Kerns (11) höher ist, als der Brechungsindex der Kernumgebung (12) .

5. Lichtwellenleiter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (11) aus Teflon AF 1600 oder einer Mischung von Teflon AF 1600 und Teflon AF 2400 besteht, und daß die Kernumgebung (12) aus Teflon AF 2400 oder einer Mischung von Teflon AF 1600 und AF 2400 besteht.

6. Verwendung des Lichtwellenleiters nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche als integriert-optischer Lichtwellenleiter zur Informationsübertragung in der optischen Telekommunikation.