NL9301656A

NL9301656A - Geintegreerde optische polarisatie-omzetter met versterkte periodieke koppeling.

Info

Publication number: NL9301656A
Application number: NL9301656A
Authority: NL
Original assignee: Nederland Ptt
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-04-18
Also published as: DE69415455D1; DE69415455T2; ES2127883T3; EP0645650A1; JP2934719B2; JPH07168045A; US5539845A; ATE175031T1; EP0645650B1

Description

KONINKLIJKE PTT NEDERLAND N.V.

GRONINGEN

Geïntegreerde optische polarisatie-omzetter met versterkte periodieke koppeling A. Achtergrond van de uitvinding

De uitvinding ligt op het gebied van de conversie van geleide modi van lichtgolven in geïntegreerde optische componenten. Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een polarisatie-omzetter voor de conversie van een fractie van een volgens een eerste geleide modus propagerende signaalcomponent van een lichtsignaal in een volgens een tweede geleide modus propagerende signaalcomponent, waarbij de eerste en tweede modi verschillende polarisatie modi betreffen, omvattende een door een substraat gedragen kanaalvormige golfgeleider waarin een periodieke koppeling tussen de genoemde geleide modi van het zich in de golfgeleider voortplantende lichtsignaal plaats vindt, welke golfgeleider omvat een inkomende golfgeleidende sectie, een intermediaire golfgeleidende sectie en een uitgaande golfgeleidende sectie, waarbij de intermediaire golfgeleidende sectie een periodieke geometrische structuur bezit insluitende een periodieke aaneenschakeling van binnen een periode-lengte twee golfgeleidende deelsecties met verschillende golfgeleider-profielen, waarbij de lengten van de deelsecties en het aantal perioden zijn afgestemd op de gewenste fractie van omzetting.

De uitvinding betreft voorts een werkwijze voor de vervaardiging van een door een substraat gedragen kanaalvormige golfgeleider omvattende een aaneenschakeling van golfgeleidende secties afwisselend met een eerste en een tweede onderling verschillend golfgeleiderpro-fiel elk gedefiniëerd door een strookvorraige structuur, welke kanaalvormige golfgeleider toepasbaar is als intermediaire golfgeleider in een passieve polarisatie-omzetter van de aangeduide soort.

Uit referentie [1] (zie onder C. Referenties) zijn dergelijke passieve omzetters bekend, niet alleen voor omzettingen tussen geleide modi met verschillende polarisaties, maar eveneens tussen geleide modi met dezelfde polarisatie. De omzettende werking berust op symmetrie van de koppelvlakken tussen de verschillende opeenvolgende golfgelei- dende secties, welke door geschikte keuze van de lengten der deelsec-ties op zodanige onderlinge afstanden zijn gelegen, dat een positieve interferentie mogelijk is tussen de in ieder koppelvlak omgezette deelfracties van een specifieke geleide modus. Voor een geïntegreerde versie van een dergelijke modusomzetter wordt de benodigde symmetrie van de koppelvlakken bijvoorkeur gerealiseerd door breedteverschillen van de verschillende opeenvolgende secties, of door opeenvolgende secties met gelijk profiel versprongen op elkaar te laten aansluiten. Hoewel dergelijke discontinuiteïten in laterale richting relatief eenvoudig te fabriceren zijn, laat een van een polarisatie-omzetter gegeven voorbeeld (zie Example 1, pagina 7 regels 37-53) zien, dat de omzettingsrendementen in de koppelvlakken nogal laag zijn. Het gevolg daarvan is dat in een dergelijke omzetter het omzetten van een gewenste fractie een relatief groot aantal koppelvlakken vereist, en bijgevolg de lengte van zo'n component relatief groot is.

Verder zijn golfgeleiderstructuren bekend voorzien van periodieke discontinuïteiten in golfgeleiderprofiel in verticale richting, d.i. loodrecht op het vlak van het substraat, zoals bijvoorbeeld uit referenties [2] en [3]. Zo ontsluit referentie [2] een polarisatie-rotatie-mechanisme op basis van een periodieke verstoring in een dijkvormige golfgeleider door middel van een in de lengterichting op de dijk van de geleider aangebrachte asymmetrische periodieke belegging met dakvormige elementen, welke zich per deelsectie afwisselend aan de linker- en rechterkant van de dijk bevinden. Referentie [3] beschrijft een passieve polarisatie-omzetter gebaseerd op een periodieke golfgeleiderstructuur verkregen door over een periodiek onderbroken, in het substraat geëtste rand of stapvormige verdieping in de lengterichting de lagenstructuur voor een dijkvormige golfgeleider aan te brengen. Daardoor hebben de golfgeleidende deelsecties waaronder zich zo'n rand bevindt, een enigzins gekanteld golfgeleiderprofiel ten opzichte van het golfgeleiderprofiel van de tussen gelegen deelsecties zonder zo'n rand. Met dergelijke periodieke discontinuïteiten in golfgeleiderpro-fiel in verticale richting worden weliswaar veel hogere koppelfactoren verkregen, maar zijn eveneens de verliezen tengevolge van demping veel groter. Bovendien is de vervaardiging van de uit de referenties [2] en [3] bekende periodieke golfgeleiderstructuren nogal bewerkelijk.

B. Samenvatting van de uitvinding

De uitvinding beoogt te voorzien in een polarisatie-omzetter van de bovengenoemde soort met een aanzienlijk verhoogd omzettingsrendement per koppelvlak. Een polarisatie-omzetter volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk van conclusie 1. Zij berust op het volgende inzicht. In een planaire golfgeleider heeft een geleid signaal twee polarisatie-modi, de TE-modus en de TM-modus. Het electro-magnetische veld van de TE-modus heeft een transversale E-component en twee H-componenten, t.w. een normale en een longitudinale. Het veld van de TM-modus daarentegen heeft een transversale H-component en twee E-componenten, t.w. een normale en een longitudinale. In een kanaalvormige golfgeleider, dus met laterale begrenzing, bevatten de velden van de TE-modus en van de TM-modus weliswaar beide alle drie E-componenten en alle drie H-componenten, maar worden de velden van de beide polarisaties gedomineerd door die componenten welke aanwezig zijn in het in een planaire golfgeleider geleide signaal. Omzettingen tussen geleide modi met verschillende polarisaties moeten derhalve gebruik maken van de koppeling tussen een dominante veldcomponent van de ene modus en een zeer zwakke veldcomponent in de andere modus, hetgeen in de bekende omzetters tot relatief lage omzettingsrendementen leidt. Gebleken is dat de zwakke veldcomponenten ten opzichte van de dominante kunnen worden versterkt door de laterale begrenzing van een kanaalvormige geleider niet meer uitsluitend te laten bepalen door verticale zijvlakken van de structuur, die de geleider bepaalt, maar door tenminste één der zijvlakken of zijwanden een scherpe hoek te laten maken met het vlak van het substraat, waarop of waarin de geleider is gerealiseerd. Hierbij zij opgemerkt, dat in het navolgende de termen zijwand en zijvlak als synoniemen worden gebruikt.

In een voorkeursuitvoering heeft de polarisatie-omzetter het kenmerk volgens conclusie 2.

Het is bekend, bijvoorbeeld uit referenties [5] en [6], dat door nat-chemisch etsen van een substraat van kristallijn materiaal, bij geschikte oriëntatie, dijkvormige patronen met schuine zijvlakken kunnen worden gerealiseerd. Bij droog etsen van een dergelijk kristallijn materiaal ontstaan echter dijkvormige patronen met in hoofdzaak verticale zijvlakken.

Een werkwijze voor de vervaardiging van een kanaalvormige golfgeleider op een substraat van een kristallijn materiaal, welke golfgeleider een aaneenschakeling van golfgeleidende secties omvat afwisselend met een eerste en een tweede onderling verschillend golfgeleiderprofiel gedefiniëerd door strookvormige structuren met verschillende in hoofdzaak trapeziumvormige dwarsdoorsneden, welke kanaalvormige geleider toepasbaar is als intermediaire golfgeleider in een polarisatie-omzetter volgens conclusie 2, heeft volgens de uitvinding het kenmerk volgens conclusie 6.

Voor het realiseren van de afwisseling van verticale en schuine zijwanden aan de strookvormige structuren kunnen twee in de werkwijze toegepaste maskerpatronen complementair worden gekozen. Dit heeft het voordeel dat voor het achtereenvolgens verwijderen van het tweede maskerpatroon en aanbrengen van het derde maskerpatroon een techniek kan worden toegepast die bekend is als 'lift-off'-techniek (zie bijvoorbeeld referentie [8a]), waardoor een speciale uitlijning van de beide maskerpatronen ten opzichte van elkaar achterwege kan blijven.

Bij voorkeur heeft daartoe de werkwijze volgens de uitvinding het kenmerk van conclusie 7.

C. Referenties [1] EP-A-0513919; [2] Y. Shani et al.: "Polarization rotation in asymmetrie periodic loaded rib waveguides", Applied Physics Letters,

Vol. 59, No. 11, 9 September 1991, pp. 1278-1280; [3] H. Heidrich et al.: "Passive mode converter with a periodically tilted InP/GalnAsP rib waveguide", IEEE Photonics Technology Letters, vol. 4, no. 1, January 1992, pp. 34-36; [M H.-G. Unger, 'Planar optical waveguides and fibres', Claren don Press, Oxford 1980, cpt 3 'Planar guides with transverse confinement', and more particularly sections 3.2, 3.3 and 3.4; [5] P.H.L. Notten et al.: "Etching of III-V semiconductors, an electrochemical approach", Elseviers Advanced Technology, 19??, cpt 8: "Profile etching", pp. 237-242; [6] EP-A-0285066; [7] N.Mabaya et al.: "Finite element analysis of optical wavegui des", IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-29, No. 6, June 1981, pp. 600-605; [8a] S.M. Sze: "Semiconductor devices, physics and technology",

John Wiley & Sons, 1985, cpt. 11: "Optical lithography", section 11.1.5 "Pattern Transfer", pp. 439-442, more part. Fig. 11; [8b] P.-L. Liu: "LiNb03 waveguide modulator with 1.2pm thick electrodes fabricated by lift-off technique", IEEE J. Quantum Electronics, Vol. QE-18, No. 10, Oct. 1982, pp.1780-1782; [9] U. Niggebrugge and G. Garus: "A novel process for reactive ion etching on InP, using CH4/H2", Inst. Phys. Conf. Ser. No. 79: Chapter 6, Gallium Arsenide and Related Compounds 1985, pp. 367-372.

D. Korte beschrijving van de tekening

De uitvinding zal nader worden toegelicht middels de beschrijving van een aantal uitvoeringsvoorbeelden, waarbij wordt verwezen naar een tekening.

FIG. 1: toont in een bovenaanzicht een schematische weergave van een polarisatie-omzetter met een op zich bekende algemene structuur van een passieve modusomzetter; FIG. 2: toont een schematische weergave van een bekende geometrische structuur voor de golfgeleidende deelsecties P en Q van de polarisatie-omzetter volgens FIG. 1 in een dwarsdoorsnede; FIG. 3: toont een schematische weergave van een geometrische struc tuur volgens de uitvinding voor de deelsecties P en Q van de polarisatie-omzetter volgens FIG. 1 in dwarsdoorsnede; FIG. 4: toont een bovenaanzicht van een deel van een plaatje met een gelaagde structuur, waarop een golfgeleider wordt gerealiseerd gevormd door een afwisselende aaneenschakeling van twee verschillende strookvormige elementen respectievelijk met een rechthoekige en een trapeziumvormige doorsnede volgens de werkwijze van de uitvinding, in een eerste stadium van bewerking; FIG. 5a: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn Va-Va in FIG. 4; FIG. 5b: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn Vb-Vb in FIG. 4; FIG. 6: toont op overeenkomstige wijze als FIG. 4 een bovenaanzicht van een deel van het plaatje in een tweede stadium van bewer- king; FIG. 7a: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn VIIa-VIIa in FIG. 6; FIG. 7b: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn VIIb-VIIb in FIG. 6; FIG. 8: toont op overeenkomstige wijze als FIG. 4 een bovenaanzicht van een deel van het plaatje in een derde stadium van bewerking; FIG. 9a: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn IXa-IXa in FIG. 8; FIG. 9b: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn IXb-IXb in FIG. 8; FIG. 10: toont een bovenaanzicht van een deel van een plaatje met een gelaagde structuur, waarop een golfgeleider wordt gerealiseerd gevormd door een afwisselende aaneenschakeling van twee verschillende strookvormige elementen beide met onderling gespiegelde, rechthoekig trapeziumvormige doorsneden volgens de werkwijze van de uitvinding, in een eerste stadium van bewerking; FIG. 11a: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewer king volgens de lijn XIa-XIa in FIG. 10 direct voorafgaande aan een eerste etsstap van nat-chemisch etsen; FIG. 11b: een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewer king volgens de lijn XIb-XIb in FIG. 10 direct volgend op de eerste etsstap van nat-chemisch etsen; FIG. 12: toont op overeenkomstige wijze als FIG. 10 een bovenaanzicht van een deel van het plaatje in een tweede stadium van bewerking; FIG. 13: toont een dwarsdoorsnede van een deel van het plaatje in bewerking volgens de lijn XIII-XIII in FIG. 12.

E. Beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden

In een planaire golfgeleider heeft een geleid signaal twee polarisatie-modi, de TE-modus en de TM-modus. Het electro-magnetische veld van de TE-modus heeft een transversale E-component en twee H-componenten, t.w. een normale en een longitudinale. Het veld van de TM-modus daarentegen heeft een transversale H-component en twee E-componenten, t.w. een normale en een longitudinale. In een kanaalvormige golfgeleider, dus met laterale begrenzing, bevatten de velden van de TE-modus en van de TM-modus weliswaar beide alle drie E-componenten en alle drie H-componenten, maar worden de velden van de beide polarisaties gedomineerd door die componenten welke aanwezig zijn in het in een planaire golfgeleider geleide signaal. Eolarisatie-omzetters, die berusten op periodieke omzettingen tussen geleide modi met verschillende polarisaties aan periodiek in een kanaalvormige golfgeleider aanwezige koppelvlakken, moeten derhalve gebruik maken van de koppeling tussen een dominante veldcomponent van de ene modus en een zeer zwakke veldcomponent in de andere modus. Voor passieve polarisatie-omzetters, zoals bekend uit referentie [1], leidt dit tot een lage koppelfactor en een hoge demping per koppelvlak en derhalve tot relatief lage omzettingsrendementen per koppelvlak. Dit heeft tot gevolg, dat voor het verkrijgen van de gewenste omzettingsfractie bij een gegeven dempingseis een groot aantal koppelvlakken nodig is, en een overeenkomstig grote lengte voor de kanaalvormige geleider waarin de periodieke koppeling plaats vindt.

Gebleken is echter dat de zwakke veldcomponenten ten opzichte van de dominante kunnen worden versterkt door de laterale begrenzing van een kanaalvormige geleider niet meer uitsluitend te laten bepalen door verticale zijvlakken van de structuur, die de geleider bepaalt, maar door tenminste één der zijvlakken een scherpe hoek te laten maken met het vlak van het substraat, waarop of waarin de geleider is gerealiseerd. Dit betekent dat als in een passieve polarisatie-omzetter, waarvan de intermediaire golfgeleider wordt gedefiniëerd door een periodieke aaneenschakeling van twee strookvormige elementen met verschillende dwarsdoorsnede, in plaats van twee strookvormige elementen met in hoofdzaak verticale zijwanden, d.i. met verschillende rechthoekige dwarsdoorsneden, strookvormige elementen worden toegepast, waarvan tenminste een van beide strookvormige elementen een zijvlak bezit, dat niet verticaal staat op het vlak van het substraat, koppelvlakken kunnen worden verkregen met een verhoogde koppelfactor per koppelvlak.

Toepassing hiervan in dergelijke polarisatie-omzetters leidt derhalve tot polarisatie-omzetters met hogere omzettingsrendementen, welke bijgevolg korter van lengte zijn bij een geringere signaaldemping. Schuine zijvlakken aan strook- of dijkvormige patronen kunnen worden gerealiseerd door een substraat van kristallijn materiaal, of een op een substraat gelegen laag van kristallijn materiaal, bij geschikte oriëntatie, nat-chemisch te etsen volgens een etsregime dat kinetisch is, d.w.z. dat de diffusie van het geëtste materiaal in de etsvloeistof sneller is dan de aanmaak ervan. Met droog-etsen van een dergelijk kristallijn materiaal worden daarentegen in hoofdzaak verticale zijvlakken verkregen. Door bij geschikte maskering op dergelijke materialen achtereenvolgens beide wijzen van etsen toe te passen kunnen derhalve golfgeleidersecties worden vervaardigd, welke zijn gedefiniëerd door strookvormige elementen met een trapeziumvormige dwarsdoorsnede; en meer in het bijzonder strookvormige elementen met een doorsnede-vorm welke een gelijkbenig trapezium, een rechthoekig trapezium of een rechthoek is. Voor de verschillende modusomzettingen is periodieke herhaling vereist van twee golfgeleidersecties met verschillende golfgeleiderprofielen, die ofwel beide symmetrisch, ofwel beide asymmetrisch, ofwel afwisselend symmetrisch en asymmetrisch zijn. Voor afwisselende opeenvolging van twee symmetrische strookvormige elementen, zoals noodzakelijk voor TE00eTM01 en ΤΕ01θΤΜ00 omzettingen, komen alleen de elementen met een rechthoek en een gelijkbenig trapezium als doorsnede in aanmerking. Voor andere omzettingen tussen de polarisaties TE en TM, zoals TE00öTM00 en TE01oTM01, is tenminste één van beide golfgeleiderprofielen asymmetrisch, waarvoor derhalve een strookvormig element met een rechthoekig trapezium als doorsnede in aanmerking komt.

Hierna zal eerst de op zich bekende algemene opbouw van een passieve polarisatie-omzetter kort worden geschetst. Vervolgens worden de geometrische structuren van de golfgeleidersecties voor polarisatie-omzetters volgens de uitvinding beschreven en geïllustreerd aan enkele voorbeelden op basis van twee, in de geïntegreerde optica gebruikelijke substraat-materialen, te weten indiumfosfide (InP) en siliciumdioxyde (Si02). Tenslotte wordt een werkwijze beschreven voor de vervaardiging van voorkeursuitvoeringen van kanaalvormige golfgeleiders geschikt voor toepassing als intermediaire golfgeleider voor een passieve polarisatie-omzetter, met als voorbeeld een realisatie op basis van indiumfosfide.

In FIG. 1 is schematisch in een bovenaanzicht van een polarisatie-omzetter volgens de algemene structuur van een passieve modusomzetter weergegeven. Zoals uit referentie [1] bekend is deze omzetter opgebouwd uit kanaalvormige golfgeleidende secties, te weten een ingangssectie A, een intermediaire sectie B, en een uitgangssectie C. De intermediaire sectie B bestaat uit een N-voudige herhaling van een tweetal aaneengeschakelde golfgeleidende deelsecties P en Q met verschillende golfgeleiderprofielen. Laten de deelsecties P en Q respectievelijke modus-afhankelijke propagatieconstanten β^ en β^ hebben, waarin de index m de waarden 1 en 2 kan hebben. Daarbij duidt m=l op de modus waarvan een fractie moet worden omgezet en m=2 op de modus waarin deze omzetting resulteert. De lengten Lp en Lq van de deelsecties P en Q worden bepaald volgens

(1) en het aantal herhalingen N wordt bepaald volgens

(2) waarin: _f12 = de fractie van de intensiteit van de modus 1 bij de overgang van de sectie A naar de eerste deelsectie P, welke na N koppelingen bij de overgang van de N-de deelsectie Q naar de sectie C is omgezet in modus 2; C12 = de (amplitude-)koppelfactor van de modi 1 en 2 bij iedere P-Q en Q-P overgang.

Wanneer de modusomzetter een geleide modus van de nulde orde omzet in een geleide modus van de eerste orde, kan de golfgeleidende sectie A monomodaal zijn, terwijl de secties P en Q bimodaal zijn. Bijvoorkeur wordt dan tussen de sectie A en de eerste sectie P een verloopstuk (eng.: taper) aangebracht welke een geleidelijke overgang vormt van monomodaal naar bimodaal zonder dat een koppeling kan optreden zoals die in de overgang tussen de secties P en Q.

Een polarisatie-omzetter met de opbouw volgens FIG. 1 kan eenvoudig worden gerealiseerd in geïntegreerde vorm door middel van strookvormige elementen welke de golfgeleidende secties A en C, en de deelsecties P en Q van de intermediaire sectie B definiëren, aangebracht op of in een van een lichtgeleidende laag voorzien substraat. Deze strookvormige elementen kunnen van het type 'raised strip' of 'embedded strip' zijn, of zij kunnen golfgeleiders vormen van het type 'rib guide' of 'strip loaded guide'(zie bijvoorbeeld referentie [4]). De strookvormige elementen kunnen in principe van verschillend type zijn, maar worden, met het oog op de vervaardiging, bijvoorkeur van hetzelfde type gekozen met dezelfde strookhoogte.

In FIG. 2 is een dwarsdoorsnede weergegeven van een kanaalvormige golfgeleider van het type 'raised strip', waarbij de strookvormige elementen voor de deelsecties P en Q de gebruikelijke rechthoekige doorsnede hebben. Op een substraat S, eventueel opgebouwd uit een substraatlaag SL en een lichtgeleidende laag S2 van dikte t, bevindt zich een strookvormig element S3. Het strookvormig element S3 heeft een rechthoekige doorsnede WXYZ met hoogte h en breedte d.

In FIG. 3 is een dwarsdoorsnede weergegeven van een kanaalvormige golfgeleider van hetzelfde type als weergegeven in FIG. 2, nu echter voorzien van een strookvormige element S4 met een trapeziumvormige dwarsdoorsnede EFGH, zoals deze wordt toegepast voor de deelsecties P en Q van een polarisatie-omzetter volgens de uitvinding. De dwarsdoorsnede EFGH heeft een hoogte h, een basiszijde EF met lengte d3, en een bovenzijde GH met lengte d2, en schuine zijden EH en FG met projecties EH' en FG' op de basiszijde EF, respectievelijk met lengte Δ1 en Δ2. Er geldt derhalve: d1 = d, + Ll + Δ2.

De trapeziumvorm wordt bepaald door de grootte van de projecties EH' en FG'. Bij een willekeurige trapeziumvorm geldt: Δ1 ={= Δ2 =f 0, terwijl voor een gelijkbenig trapezium geldt: = Δ2 =j= 0. De trapeziumvorm is rechthoekig ter linkerzijde, hierna ook wel linksrechthoekig genoemd, bij: Δ2 = 0. De trapeziumvorm is rechthoekig ter rechterzijde, hierna ook wel rechtsrechthoekig genoemd, bij: Aj = 0. De trapeziumvorm gaat over in een rechthoek bij: = Δ2 = 0.

De lengten van de projecties Aj en Δ2 kunnen ook negatief worden gekozen, zoals bijvoorbeeld in geval van een kanaalvormige golfgeleider van het type 'embedded strip'.

Met behulp van een rekenmethode die bekend is onder de naam "Finite Element Analysis" (zie bijvoorbeeld referentie [7]), hierna met FEM aangeduid, is een aantal voorbeelden voor verschillende polarisatie-omzetters op basis van twee verschillende substraatmaterialen doorgerekend, waarin deelsecties met dergelijke trapeziumvormige doorsneden zijn opgenomen. Ook werden dezelfde omzetters doorgerekend, nu echter met deelsecties met uitsluitend rechthoekige doorsneden. De resultaten hiervan, zoals hierna weergegeven, tonen in alle voorbeelden een aanzienlijke verhoging van de koppelfactor per koppelvlak, waardoor bij dezelfde omzettingsresultaten (i.e. gewenste omzettings-fractie en bovengrens voor de demping) een aanzienlijk kortere lengte van de omzetter wordt bereikt. De berekeningen zijn uitgevoerd voor een lichtgolflengte van l,5pm.

Voorbeeld 1 (lage-index variant):

Als materiaal voor het substraat S is gekozen siliciumoxyde met een brekingsindex 1,444, terwijl het materiaal voor het strookvormige element S4 van de deelsecties P en Q aluminiumoxyde is met een brekingsindex 1,673. Voor TE00öTM01 en TE01eTM00 omzetters is de doorsnede van de deelsectie P een gelijkbenig trapezium met h=l,0pm, d^^pm, d2=l,2pm, en Aj = Δ2, en de doorsnede van de deelsectie Q een rechthoek met h=l,0pm en dj=d2=2, 2pm. Daarbij liggen de twee deelsecties zo in eikaars verlengde, dat ze een gemeenschappelijk vlak van symmetrie bezitten.

FEM-resultaten:

TE00eTM01 omzetter (100%-omzetting) demping/koppelvlak 0,15dB

koppelfactor/koppelvlak (C12) 0.051rad aantal koppelvlakken (2N+1) 31 totale lengte (N*(Lp+Lq)) 117pm

totale demping 4,6dB

en: TE01oTM00 omzetter (100%-omzetting)

demping/koppelvlak 0,18dB

koppelfactor/koppelvlak 0.082rad aantal koppelvlakken 19 totale lengte 79pm

totale demping 3,4dB

Aangezien h= Δρ = Δ2 = l,0pm, maken de beide zijwanden van het strookvormige element van de deelsectie P een hoek van 45° met het bovenvlak van het substraat S. Door deze hoek te variëren, en daarbij de som van de breedten dj en d2 constant te houden, zijn de totale demping en het aantal koppelvlakken (dus de totale lengte) ten koste van elkaar te verminderen. Zo bleek bij de TE01«TM00 omzetter een totale demping van ldB bereikbaar bij een hoek van 77° en 65 koppelvlakken, hetgeen overeenkomt met een totale lengte van de 282pm.

Bij ongewijzigde vorm van de deelsecties Q, maar bij vervanging van het strookvormige element met een trapeziumvormige doorsnede in de deelsecties P door een strookvormig element met een rechthoekige doorsnede met h=l,0pm en d1=d2=3,0pm werden de volgende resultaten verkregen.

FEM-resultaten:

TE00«TM01 omzetter (100%-omzetting) demping/koppelvlak 0,40dB

koppelfactor/koppelvlak 0.0055rad aantal koppelvlakken 286 totale lengte llOOpm

totale demping 114dB

en: TE01eTM00 omzetter (100%-omzetting)

demping/koppelvlak 0,36dB

koppelfactor/koppelvlak 0.0041rad aantal koppelvlakken 385 totale lengte 1700ym

totale demping 139dB

Ook hier zijn de totale demping en het aantal koppelvlakken (derhalve de totale lengte) ten koste van elkaar te verminderen, nu door de breedte van een der strookvormige elementen aan te passen. Zo bleek bij de TE01eTM00 omzetter een totale demping van ldB bereikbaar bij een breedte van 2,506pm (!) van het strookvormige element van de deelsectie P en 53.515 (!) koppelvlakken, hetgeen overeenkomt met een totale lengte van 23,6cm(!).

Voorbeeld 2 (hoge-index variant):

Deze variant is gebaseerd op een standaard heterostructuur-lagenpakket met het materiaal InP voor de substraatlaag Sj en voor de strookvormige elementen S3 en S4 met een brekingsindex 3,1755, en met het materiaal InGaAsP voor de lichtgeleidende laag S2 met een brekingsindex 3,4028. Voor TE00eTM01 en TE01eTM00 omzetters is de doorsnede van de deelsectie P een gelijkbenig trapezium met h=0,5pm, d^.Opm, d2=2,0pm, en = Δ2, en de doorsnede van de deelsectie Q een rechthoek met h=0,5pm en dl=d2=2,5pm. Daarbij liggen de twee deelsecties zo in eikaars verlengde, dat ze een gemeenschappelijk vlak van symmetrie bezitten loodrecht op het vlak van het substraat.

FEM-resultaten:

TE00oTM01 omzetters (100%-omzetting) demping/koppelvlak 0,039dB

koppelfactor/koppelvlak 0.014rad aantal koppelvlakken 110 totale lengte 2500pm

totale demping 4,3dB

en: TE01öTM00 omzetters (100%-omzetting)

demping/koppelvlak 0,024dB

koppelfactor/koppelvlak 0.030rad aantal koppelvlakken 51 totale lengte 2700pm

totale demping 1,2dB

Aangezien h= Δ1 = Δ2 = Ι,Ομιη, maken de beide zijwanden van het strook-vormige element van de deelsectie P een hoek van 45° met het bovenvlak van het substraat S. Door deze hoek te variëren, bij constant gehouden som van de breedten d1 en d2, zijn de totale demping en het aantal koppelvlakken ten koste van elkaar te verminderen. Zo bleek bij de TE01eTM00 omzetter een totale demping van ldB bereikbaar bij een hoek van 53° en 60 koppelvlakken, hetgeen overeenkomt met een totale lengte van 3200pm.

Bij ongewijzigde vorm van de deelsecties Q, maar bij vervanging van het strookvormige element met een trapeziumvormige doorsnede in de deelsecties P door een strookvormig element met een rechthoekige doorsnede met h=0,5pm en d1=d2=2,9pm werden de volgende resultaten verkregen.

FEM-resultaten:

TE00#TM01 omzetter (100%-omzetting) demping/koppelvlak 0,073dB

koppelfactor/koppelvlak 0.004rad aantal koppelvlakken 403 totale lengte 10700pm

totale demping 29,3dB

en: TE01eTMQ0 omzetter (100%-omzetting)

demping/koppelvlak 0,042dB

koppelfactor/koppelvlak 0.003rad aantal koppelvlakken 561 totale lengte 40000pm

totale demping 23.4dB

Ook hier zijn de totale demping en het aantal koppelvlakken ten koste van elkaar te verminderen, nu door de breedte van een der strookvormige elementen aan te passen. Zo bleek bij de TE01eTM00 omzetter een totale demping van ldB bereikbaar bij een breedte van 2,883pm van het strookvormige element van de deelsectie Q en 13.127 koppelvlakken, hetgeen overeenkomt met een totale lengte van 93,3cm(!).

Voorbeeld 3 (hoge-index variant):

Evenals de variant van voorbeeld 2 is deze variant gebaseerd op een standaard heterostructuur-lagenpakket met het materiaal InP voor de substraatlaag Sj en voor de strookvormige elementen S3 en met een brekingsindex 3,1755, en met het materiaal InGaAsP voor de lichtgeleidende laag S2 met een brekingsindex 3,4028.

De variant betreft TE00eTM00 omzetters, waarin de deelsecties P en Q beide rechthoekige trapezia als doorsnede bezitten, welke eikaars gespiegelde zijn, en met de volgende afmetingen: h=0,5pm, d^l^pm, d2=0,8pm, met Δ^Ο, en Δ2=0,4μπι voor de ene deelsectie, en met Δ^Ο, en Δ2=0,4μπι voor de andere deelsectie. Daarbij liggen de twee deelsecties zo in eikaars verlengde, dat er een gemeenschappelijk vlak is loodrecht op het vlak van het substraat, dat elk der deelsecties in delen met gelijk volume verdeelt (of, hetgeen hetzelfde is, dat de dwarsdoorsneden van de opeenvolgende secties verdeelt in delen met gelijke oppervlakte).

FEM-resultaten:

TE00eTM00 omzetters (100%-omzetting) demping/koppelvlak 0,175dB

koppelfactor/koppelvlak 0.079rad aantal koppelvlakken 20 totale lengte 1200pm

totale demping 3,5dB

Dit zijn resultaten, waarbij de schuine zijwanden van de strookvormige elementen van de deelsecties P en Q een hoek van 45° met het bovenvlak van het substraat S maken. Door deze hoek te variëren, bij constant gehouden som van de breedten dj en d2, zijn de totale demping en het aantal koppelvlakken ten koste van elkaar te verminderen. Zo bleek*een totale demping van ldB bereikbaar bij een hoek van 77' en 70 koppelvlakken, hetgeen overeenkomt met een totale lengte van 4200pm.

Worden voor de deelsecties P en Q beide strookvormige elementen gekozen, die een gelijke rechthoekige dwarsdoorsnede met h=0,5pm en d1=d2=l,0pm bezitten, en die lateraal versprongen, afwisselend naar ene en naar de andere zijde steeds met een afwijking (eng.: off-set) van 0,2pm, op elkaar aansluiten, werden de volgende resultaten gevonden. FEM-resultaten:

TE00oTM00 omzetters (100%-omzetting) demping/koppelvlak 0,26dB

koppelfactor/koppelvlak 0.0082rad aantal koppelvlakken 192 totale lengte 11150pm

totale demping 50,0dB

Door bij gelijkgehouden breedte d1=d2=l,0pm de afwijking ("off-set") te variëren, waarmee de strookvormige elementen op elkaar aansluiten, bleek een totale demping van ldB bereikbaar bij een afwijking van 0.004pm en 9600 koppelvlakken, hetgeen overeenkomt met een totale lengte van 55,76cm(!).

De beschreven voorbeelden illustreren, dat door toepassing van een strookvormige structuur met afwisselend schuine en verticale zijwanden polarisatie-omzetters realiseerbaar zijn, die bij een gegeven toegestane demping enkele honderden malen korter zijn, dan die welke gebaseerd zijn op een strookvormige structuur met afwisselend brede en smalle, of met lateraal versprongen deelstroken met uitsluitend verticale zijwanden en geschikt gekozen breedten; en dit bovendien bij lagenpakketten en golfgeleiderdimensies die niet specifiek voor het realiseren van dergelijke omzetters zijn geoptimaliseerd.

Uit het voorgaande blijkt dat een polarisatie-omzetter met een sterk verhoogd omzettingsrendement kan worden gerealiseerd door de intermediaire golfgeleider te definiëren door een langgerekte strookvormige structuur met in de lengterichting een periodieke afwisseling van verticale en schuine zijwanden of zijkanten, eventueel nog gecombi neerd met versmalling en verbreding en/of verspringing ten opzichte van een centrale as van de strookvormige structuur. De realisatie van een dergelijke structuur wordt nu toegelicht aan de hand van een voorbeeld op basis van indiumfosfide. Er zijn twee verschillende etsprocessen nodig, t.w. een nat-chemisch proces voor het etsen van de schuine zijkanten overeenkomstig een gekozen kristal-oriëntatie, en een droog etsproces, i.h.b. een RIE-proces (Reactive Ion Etching), voor het etsen van de verticale zijkanten; daarvoor zijn twee verschillende maskers nodig.

Bij plaatjes van kristallijn substraat-materiaal zoals indiumfosfide is het gebruikelijk het vlak (001) als bovenvlak van het substraat te nemen waarop of waarin kanaalvormige golfgeleiders worden gerealiseerd, bijvoorbeeld door het etsen van dijkvormige patronen. De meest gebruikelijke richting van zo'n dijkvormig patroon is de (-110)-richting. Volgens deze richting kunnen de dijkvormige patronen door etsen met op halogenen gebaseerde, nat-chemische etsmiddelen van schuine kanten worden voorzien volgens het kristal-vlak (111).

Daarvoor moet een ets-regime worden gekozen dat kinetisch is, hetgeen wil zeggen dat de diffusie van het geëtste materiaal in de etsvloeistof sneller verloopt dan de aanmaak van het geëtste materiaal. In dat geval blijkt dat het kristal-vlak (111) veel langzamer dan andere vlakken etst, waardoor de schuine kanten ontstaan, en wel volgens een hoek van 54,44 graden met het bovenvlak. Deze hoek komt zeer goed overeen met de hierboven als resultaat van de FEM-berekening gegeven optimale hoek van 53 graden voor de TM00eTE01 omzetters op basis van InP.

Een realisatie van een tweetal kanaalvormige golfgeleiders, welke worden bepaald door een strookvormige structuur op of in een indiumfosfide substraat overeenkomstig de aangeduide kristal-oriëntatie en welke afwisselend verticale en schuine zijwanden bezitten, wordt nu toegelicht aan de hand van de figuren FIG. 4 t/m 13. De figuren FIG. 4 t/m FIG. 9 betreffen een golfgeleider gebaseerd op een strookvormige structuur met deelsecties welke afwisselend als dwarsdoorsnede een rechthoek en een gelijkbenig trapezium hebben. De figuren FIG. 10 t/m FIG. 13 tonen een dergelijke golfgeleider gebaseerd op een strookvormige structuur met deelsecties welke afwisselend als dwarsdoorsnede rechthoekige trapezia hebben, welke eikaars gespiegelde zijn.

In FIG. 4 is in een bovenaanzicht een deel van een kristallijn plaatje L weergegeven, waarop volgens bekende techniek in een eerste stap een eerste maskerpatroon 2 is aangebracht (linksgerichte arcering). Het maskerpatroon 2 is een langgerekte strook van kwarts (Si02) met afwisselend brede en smalle deelstroken 4 en 6, respectievelijk. De langgerekte strook is georiënteerd volgens de gewenste (-llO)-richting van de te realiseren golfgeleider. De deelstroken 4 en 6 hebben nauwkeurig bepaalde afmetingen, afgestemd op de uiteindelijke toepassing van de te realiseren golfgeleider. FIG. 5a toont van een brede deel-strook 4 een dwarsdoorsnede volgens de lijn Va-Va in FIG. 4, terwijl FIG. 5 van een smalle deelstrook 6 een dwarsdoorsnede toont volgens de lijn Vb-Vb in FIG. 4. Het plaatje L heeft een gelaagde structuur. Op een substraatlaag 8, gevormd door een plaatje van kristallijn InP, zijn volgens bekende technieken twee epitaxiale lagen aangebracht, te weten een lichtgeleidende laag 10 van InGaAsP en een bovenlaag 12 van InP. Op het plaatje L over het eerste maskerpatroon 2 wordt vervolgens een tweede maskerpatroon, van fotolak, aangebracht. Deze situatie is weergegeven in FIG. 6. Het tweede maskerpatroon bestaat uit een aantal rechte stroken 14 (rechtsgerichte arcering), welke dwars liggen over de langgerekte strook van het eerste maskerpatroon 2 en precies de brede stroken 4 ervan bedekken, terwijl de smalle stroken niet worden bedekt. FIG. 7a toont ter hoogte van een brede deelstrook 4 de dwarsdoorsnede volgens de lijn VIIa-VIIa in FIG. 6, terwijl de dwarsdoorsnede ter hoogte van een smalle deelstrook 6 gelijk is gebleven aan die weergegeven in FIG. 5b volgens de lijn Vb-Vb in FIG. 4. De stroken 14 moeten zich voldoende ver uitstrekken ter weerszijden van langgerekte strook van het eerste maskerpatroon 2.

Opgemerkt zij, dat de rechte stroken 14 met een masker kunnen worden gemaakt, dat niet kritisch ten opzichte van het eerste maskerpatroon 2 hoeft te worden uitgelijnd. Voor een toepassing in een passieve polarisatie-omzetter moeten de lengten (Lp en Lq) van de deelsecties (P en Q) namelijk gedefiniëerd zijn binnen enkele microns, hetgeen een uitlijn-nauwkeurigheid vereist, die bij de huidige stand van de techniek eenvoudig haalbaar is.

Vervolgens wordt een eerste etsstap uitgevoerd met een nat-chemisch middel op basis van halogenen volgens een 'kinetisch' ets-regime, zoals hierboven aangeduid. Daarbij wordt de bovenlaag 12 van InP, waar deze niet is bedekt met kwarts- en/of fotolak materiaal van het eerste maskerpatroon 2 en van de stroken 14 van het tweede maskerpatroon, tot op de lichtgeleidende InGaAsP-laag 10 weggeëtst. De overblijvende delen van de bovenlaag 12 onder de smalle deelstroken 6 worden daarbij tengevolge van de gekozen kristal-oriëntatie van schuine zijwanden 16 voorzien. In FIG. 6 geven stippellijnen 18 de uiterste randen weer van de zijwanden 16 terweerszijden van de smalle deelstroken 6, terwijl FIG. 7b een dwarsdoorsnede toont ter hoogte van een smalle deelstrook 6 volgens de lijn VIIb-VIIb in FIG. 6.

Als volgende stap wordt over het geheel, dat wil zeggen over de geëtste delen en over de in bovenaanzicht zichtbare delen van de deelstroken 6 en de stroken 14, respectievelijk van het eerste en het tweede maskerpatroon, een tweede kwartslaag aangebracht. Daarna wordt een stap uitgevoerd, die bekend is als "lift-off techniek" (zie bijvoorbeeld referentie [8a]), en meer specifiek onder toepassing van aceton (zie bijvoorbeeld referentie [8b]). Volgens deze stap worden met behulp van aceton de fotolak-delen, te weten de stroken 14, van het tweede maskerpatroon verwijderd, inclusief de op de fotolak aanwezige delen van de tweede kwartslaag, waardoor een derde maskerpatroon van kwarts achterblijft, dat wordt gevormd door stroken 20, en dat het complement vormt van het tweede maskerpatroon van fotolak. FIG. 8 toont een bovenaanzicht van een deel van het plaatje na de "lift-off"-stap. FIG. 9a toont ter hoogte van een smalle deelstrook 6 van het maskerpatroon 2 de dwarsdoorsnede volgens de lijn IXa-IXa in FIG. 8, terwijl de dwarsdoorsnede ter hoogte van een brede deelstrook 4 weer gelijk is geworden aan die weergegeven in FIG. 5a volgens de lijn Va-Va in FIG. 4.

Dan wordt een tweede etsstap uitgevoerd, nu met droog-chemische etsmiddelen volgens een "reactive ion etching (RIE)"-process, voor het wegetsen van de nog overgebleven en niet bedekte delen van de oorspronkelijke bovenlaag 12 van InP tot op de lichtgeleidende InGaAsP-laag 10. De overblijvende delen van de bovenlaag 12 onder de brede deelstroken 4 van het eerste maskerpatroon 2 worden daarbij van verticale zijwanden 22 voorzien. FIG. 9b toont een dwarsdoorsnede ter hoogte van een smalle deelstrook 6 volgens de lijn IXb-IXb in FIG. 8 na de tweede etsstap. Als laatste stap wordt een reinigingsstap uitgevoerd, waarin de overblijvende kwartsdelen, te weten de halve stroken 26 en 28, en de stroken 20, respectievelijk van het eerste en het derde maskerpatroon, worden verwijderd.

De eerste etsstap van nat-cheraisch etsen van indiurafosfide kan geschikt worden uitgevoerd met middelen die zijn gebaseerd op halogenen, zoals broommethanol, HC1, HBr, Br2, en onderlinge mengsels ervan.

De tweede etsstap van droog etsen van indiumfosfide kan worden uitgevoerd in een RIE-proces met een CH4/H2-gasmengsel zoals bekend uit referentie [9].

De kwarts-restanten van het eerste en het tweede maskerpatroon laten zich goed verwijderen met een HF-oplossing of een CHF3-etsproces. Zo'n CHF3-etsproces kan ook worden toegepast bij het realiseren van het eerste maskerpatroon 2 in kwarts.

Voor de toepassing van de 'lift-off'-techniek met fotolak, waardoor een kritische uitlijning van de maskerpatronen onderling achterwege kan blijven, mogen de stappen van het nat-chemisch etsen en van het droog etsen in een RIE-proces niet worden verwisseld. Het droge etsproces tast de fotolak dusdanig aan, dat deze slecht oplosbaar wordt, waardoor het ' lift-off'-proces niet meer mogelijk is.

Als eerste maskerpatroon 2 kan in plaats van een langgerekte strook met brede en smalle deelstroken kan ook een langgerekte strook worden genomen, die overal even breed is. Voor het aanbrengen van het tweede maskerpatroon is dan geen uitlijning meer vereist ten opzichte van het eerste maskerpatroon. Dit heeft echter wel tot gevolg dat er voor het geschikt dimensioneren van de golfgeleiderprofielen van de twee opeenvolgende golfgeleidende secties P en Q in een polarisatie-omzetter een vrijheidsgraad minder bestaat.

In FIG. 10 is in een bovenaanzicht een deel van een plaatje L weergegeven, waarop volgens bekende techniek in een eerste stap een eerste maskerpatroon van kwarts is aangebracht (linksgerichte arcering) en in een tweede stap een tweede maskerpatroon van fotolak (rechtsgerichte arcering). Het eerste maskerpatroon is een langgerekte strook 24 van kwarts (Si02), welke over de hele lengte een gelijke breedte heeft. De langgerekte strook is georiënteerd volgens de gewenste (-110)-richting van de te realiseren golfgeleider. De deelstroken 4 en 6 hebben nauwkeurig bepaalde afmetingen, afgestemd op de uiteindelijke toepassing van de te realiseren golfgeleider. Het plaatje L heeft eenzelfde gelaagde structuur als boven beschreven m.b.t. FIG. 4. Het tweede maskerpatroon bestaat uit een aantal rechte halve stroken 26 en 28, welke gedeeltelijk op de langgerekte strook 24 zijn gelegen en zich uitstrekken in een richting dwars op langgerekte strook 24, de halve stroken 26 ter enerzijde en de halve stroken 28 aan de tegenoverliggende zijde van strook 24. Daarbij laat elk tweetal opeenvolgende halve stroken 26 of 28 aan een zelfde zijde van de strook 24 een strook van de indiumfosfide bovenlaag 12 onbedekt steeds even breed als de er aan de andere zijde van de strook 24 tegenover liggende halve strook 28 of 26. FIG. 11a toont een dwarsdoorsnede volgens de lijn XIa-XIa in FIG. 10 door een halve strook 28. Een dergelijke dwarsdoorsnede door de een halve strook 26 gezien in dezelfde richting levert een identiek, maar gespiegeld beeld op. Vervolgens wordt de eerste etsstap uitgevoerd met een nat-chemisch middel. Daarbij wordt de bovenlaag 12 van InP, waar deze niet is bedekt met kwarts- en/of fotolak materiaal van het eerste en het tweede maskerpatroon, tot op de lichtgeleidende InGaAsP-laag 10 weggeëtst. De overblijvende delen van de bovenlaag 12 onder de langgerekte strook 24 tussen de halve stroken 26 en 28 worden daarbij overeenkomstig de kristal-oriëntatie van schuine zijwanden 30 voorzien. In FIG. 10 duiden stippellijnen 32 de uiterste randen aan van de zijwanden 30 afwisselend ter ene en ter andere zijde van de langgerekte strook 24, terwijl FIG. 11b een dwarsdoorsnede toont volgens de lijn XIb-XIb in FIG. 10 door een halve strook 26. Een dergelijke dwarsdoorsnede door een halve strook 28 is de gespiegelde van de doorsnede weergegeven in FIG. 11b.

Vervolgens wordt het geheel aan de bovenzijde weer met een kwartslaag overdekt en met een 'lift-off'-proces alle fotolak-delen van het tweede maskerpatroon, t.w. de halve stroken 26 en 28 weer verwijderd inclusief de zich daarboven bevindende kwarts-delen van de kwartslaag. Dan blijft achter een derde maskerpatroon dat wordt gevormd door halve stroken 34 en 36, en dat complementair is aan het tweede maskerpatroon van fotolak. FIG. 12 toont een bovenaanzicht van het plaatje na de "lift-off"-stap.

Dan wordt de tweede etsstap van droogetsen in een RIE-proces uitgevoerd. Daarbij worden de onbedekte delen van de bovenlaag 12 van InP tot op de lichtgeleidende InGaAsP-laag 10 weggeëtst. De overblijvende delen van de bovenlaag 12 onder de langgerekte strook 24 tussen de halve stroken 34 en en tussen de halve stroken 36 worden daarbij van verticale zijwanden 38 voorzien. FIG. 13 toont een dwarsdoorsnede volgens de lijn XIII-XIII in FIG. 12 door een halve strook 34 na de tweede etsstap. Een dergelijke dwarsdoorsnede door een halve strook 36 geeft het gespiegelde beeld van FIG. 13. Als laatste stap wordt weer een reinigingsstap uitgevoerd, waarin de overblijvende kwartsdelen, te weten de strook 24 en de halve stroken 34 en 36, respectievelijk van het eerste en het derde raaskerpatroon, worden verwijderd.

Als eerste maskerpatroon kan in plaats van een langgerekte strook met gelijke breedte over de hele lengte eveneens een langgerekte strook worden toegepast met afwisselend brede en smalle deelstroken, of ook een strook met gelijke deelstroken die versprongen op elkaar aansluiten. In die gevallen is een soortgelijke uitlijning van het tweede maskerpatroon ten opzichte van het eerste maskerpatroon nodig als aangeduid in de uitvoering beschreven aan de hand van FIG. 4 t/m FIG. 9.

Claims

1· Bolarisatie-omzetter voor de conversie van een fractie van een volgens een eerste geleide modus propagerende signaalcomponent van een lichtsignaal in een volgens een tweede geleide modus propagerende signaalcomponent, waarbij de eerste en tweede geleide modi verschillende polarisatie modi betreffen, omvattende een door een substraat gedragen kanaalvormige golfgeleider waarin een periodieke koppeling tussen de beide geleide modi van het zich in de golfgeleider voortplantende lichtsignaal plaatsvindt, welke golfgeleider omvat een inkomende golfgeleidende sectie, een intermediaire golfgeleidende sectie en een uitgaande golfgeleidende sectie, waarbij de intermediaire golfgeleidende sectie een periodieke geometrische structuur bezit bestaande uit een periodieke aaneenschakeling van binnen een periode-lengte twee golfgeleidende deelsecties, waarbij de lengten van de deelsecties en het aantal perioden zijn afgestemd op de gewenste fractie van omzetting, met het kenmerk, dat de twee golfgeleidende deelsecties verschillende golfgeleiderprofielen bezitten in hoofdzaak bepaald door strookvormige elementen voorzien van zijwanden welke onder onderling verschillende hoeken staan ten opzichte van het vlak van het substraat.

2- Bolarisatie-omzetter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de strookvormige elementen van de twee deelsecties, gezien dwars op hun lengterichting, onderling verschillende trapeziumvormige dwarsdoorsneden bezitten.

3- Bolarisatie-omzetter volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsneden van de strookvormige elementen van een eerste en de tweede der twee deelsecties, in hoofdzaak respectievelijk een rechthoek en een gelijkbenig trapezium zijn. ^· Bolarisatie-omzetter volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat dwarsdoorsneden van de strookvormige elementen van beide deelsecties in hoofdzaak rechthoekige trapezia zijn, waarbij de schuine zijden van de beide trapezia aan tegenover elkaar liggende zijden van de door de deelsecties gevormde intermediaire golfgeleider zijn gelegen.

5· Bolarisatie-omzetter volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsneden in hoofdzaak gelijke hoogten hebben. Werkwijze voor de vervaardiging van een kanaalvormige golfgeleider op een van een lichtgeleidende laag voorzien substraat van kristallijn materiaal, welke golfgeleider een aaneenschakeling van golfgeleidende secties omvat afwisselend met een eerste en een tweede onderling verschillend golfgeleiderprofiel in hoofdzaak gedefiniëerd door strookvormige elementen met verschillende trapeziumvormige dwarsdoorsneden, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: (a) - het op het substraat aanbrengen van een eerste, strook-vormig maskerpatroon van een eerste maskermateriaal in een richting afgestemd op de kristaloriëntatie van de lichtgeleidende laag, (b) - het op het substraat en gedeeltelijk over het eerste maskerpatroon aanbrengen van een tweede maskerpatroon van een tweede maskermateriaal, welk tweede maskerpatroon een aantal parallelle strookvormige deelpatronen omvat, welke in hoofdzaak dwars liggen op en althans gedeeltelijk over het strookvormige eerste maskerpatroon, (c) - een eerste etsstap met eerste etsmiddelen van de niet door de eerste en tweede maskermaterialen bedekte delen van het substraat, (d) - het verwijderen van het tweede maskermateriaal, (e) - het bedekken van in de eerste etsstap geëtste delen met een derde maskermateriaal, (f) - een tweede etsstap met tweede etsmiddelen van niet door de eerste en derde maskermaterialen bedekte delen van het substraat, (g) - het verwijderen van de eerste en derde maskermaterialen, waarbij een der twee etsstappen met nat-chemische etsmiddelen en de andere etsstap met droge etsmiddelen wordt uitgevoerd.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de stap (c) wordt uitgevoerd met nat-chemische etsmiddelen, dat de stappen (d) en (e) worden uitgevoerd met een "1 ift-off"-techniek welke de volgende deelstappen omvat: (del)- het overdekken van de eerste en tweede maskerpatronen en van de geëtste delen van het substraat met een maskerlaag van een materiaal gelijk aan het eerste maskermateriaal, (de2)- het met een geschikt oplosmiddel verwijderen van het tweede maskermateriaal inclusief de erop gelegen delen van het eerste maskermateriaal.

8. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat het strookvormige eerste maskerpatroon in de lengterichting afwisselend brede en smalle deelstroken omvat, en dat de strookvormige deelpatronen van het tweede maskerpatroon ofwel alleen de brede deel-stroken, ofwel alleen de smalle deelstroken van het eerste maskerpatroon geheel overdekken. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat het strookvormige eerste maskerpatroon in de lengterichting afwisselend brede en smalle deelstroken omvat, en dat de strookvormige deelpatronen van het tweede maskerpatroon het eerste maskerpatroon gedeeltelijk overdekken aan eenzelfde zijde van de brede deelstroken en aan de daaraan tegenoverliggende andere zijde van de smalle deelstroken.

10. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat het strookvormige eerste maskerpatroon in de lengterichting deelstroken van gelijke breedte omvat, welke deelstroken lateraal versprongen op elkaar aansluiten afwisselend in de ene en in de andere richting, en dat de strookvormige deelpatronen van het tweede maskerpatroon het eerste maskerpatroon gedeeltelijk overdekken aan eenzelfde zijde van de deelstroken versprongen in de ene richting en aan de daaraan tegenoverliggende andere zijde van de deelstroken versprongen in de andere richting. Werkwijze volgens volgens conclusie 6, 7, 8, 9 of 10, met het kenmerk, dat het tweede maskermateriaal fotogevoelig materiaal is.

12. Kanaalvormige golfgeleider op een van een lichtgeleidende laag voorzien substraat van kristallijn materiaal, welke golfgeleider een aaneenschakeling van golfgeleidende secties omvat afwisselend met een eerste en een tweede onderling verschillend golfgeleiderprofiel gevormd door strookvormige elementen met verschillende dwarsdoorsneden, vervaardigd overeenkomstig een werkwijze volgens een der conclusies 6,—,11.