WO2004021057A1 - Integrierbarer modentransformator für optische rippenwellenleiter - Google Patents

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WO2004021057A1
WO2004021057A1 PCT/DE2003/002689 DE0302689W WO2004021057A1 WO 2004021057 A1 WO2004021057 A1 WO 2004021057A1 DE 0302689 W DE0302689 W DE 0302689W WO 2004021057 A1 WO2004021057 A1 WO 2004021057A1
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waveguide
mode
rib
plane
mode transformer
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Ludwig Mörl
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12097—Ridge, rib or the like

Definitions

  • the invention relates to a mode transformer that can be integrated with dielectric ridge waveguides. It enables the low-loss and misalignment-tolerant coupling of this rib waveguide to a dielectric waveguide which has a different type of intensity distribution, in particular to a fiber.
  • the waveguide core In the case of the optical rib waveguide, the waveguide core consists of a layer of a dielectric which is applied to a carrier layer and the extent of which is much smaller vertically than laterally. It can be covered over the entire area with an equally thin layer of other material.
  • the refractive index of the waveguide core is higher than that of the surroundings, which results in the vertical guidance (perpendicular to the layer planes). Lateral (seen parallel to the layer planes) the guide is created by an additional, narrow, dielectric strip, a so-called rib.
  • the guided modes have an intensity distribution that is determined by the refractive indices of the materials used and their spatial arrangement (layer thickness, rib height and width), whereby in principle all these parameters influence both the vertical and the lateral intensity profile.
  • the vertical guidance of the associated film waveguide without a rib can first be considered and its possible influence can be estimated from the course of the vertical intensity profile in the direction of the rib.
  • the smaller the lateral guide relative to the vertical the smaller the distance from the rib to the core or the thicker the covering layer and the smaller the height, width and refractive index of the rib, the smaller it is.
  • the two waveguides to be coupled with one another have structures which differ in terms of geometry and material composition, that is to say the refractive index profile. These coupling losses can be avoided if the waveguide coupling can be set up with the aid of a mode transformer which adjusts the mode of one waveguide to the mode of the other waveguide towards the joint.
  • the fiber-chip coupling is the most important special case of the waveguide coupling.
  • the intensity distributions in an optical fiber and in optical and opto-electronic components based on semiconductors generally differ drastically.
  • the circularly symmetrical structure of the fiber with a relatively low refractive index difference between core and cladding leads to a light spot with a diameter of typically 10 ⁇ m and the same symmetry.
  • the conditions in the waveguide of lasers, modulators, detectors, etc. are completely different; they require a waveguide structure that leads to a small mode diameter with a sometimes very asymmetrical intensity distribution. Under such conditions, simple fiber-chip butt coupling is only possible with high losses.
  • the conventional solution to carry out the mode transformation on the fiber side is very complex and relatively unstable because of the small adjustment tolerances that are given.
  • the better solution is to expand and symmetrize the mode of the (semiconductor) waveguide with the help of a mode transformer integrated on the chip.
  • DE 196 13 701 A1 describes a field width transformer based on a vertical taper.
  • a further essential element below the waveguide is a plurality of buffer layers which are separated from one another by guide layers with a higher refractive index.
  • the fashion spreads and couples with the guiding layers, which limit a further expansion of the modes.
  • the topmost of the buffer layers is removed by trenches parallel to the waveguide be etched. This prevents the excessive lateral expansion of the fashion.
  • a very similar mode transformer is also described by J. Stulemeijer et. al. in "InP-Based Spotsize Converter for Integration with Switching Devices" (IEEE Photonics Technology Letters. Vol. 11 No. 1 January 1999).
  • a specially selected rib waveguide is taped vertically (with the help of a special etching technique) and laterally, the resulting expanded mode is picked up by a triple sequence of guide and buffer layers (total thickness approx. 5 ⁇ m).
  • US Pat. No. 5,703,895 describes a mode transformer in which a gradual removal of the upper waveguide layers is used instead of a steadily thinning waveguide core, in conjunction with guide layers and a special design of the cross section of the entire waveguide in the area of the mode transformer.
  • the active part contains the laser-active quantum well layers and the InP cover layer, the passive part a quaternary GalnAsP layer active waveguides are tapered to a width of 0.6 ⁇ m with a lateral taper, after which only the passive layer remains as the waveguide, and an InP layer with a rib sits on it to create the lateral guide a fiber is coupled.
  • the object of the invention is to provide a mode transformer which generates a mode in the coupling level with the required spot size and shape, and thus causes low coupling losses. It should be technologically simple and reproducible to manufacture and its configuration should be as flexible as possible in order to be able to adapt different waveguides to one another.
  • the ribbed waveguide has a defined area which is upstream of the coupling plane to the other waveguide and which represents the actual mode transformer.
  • the layer sequence of the fin waveguide is modified by partial etching away. This creates holes in the dielectric, which is replaced there by air or another material with a refractive index that is lower than that of the waveguide material. Spatially averaged, the refractive indices in the layers with holes are "diluted" to a certain extent.
  • the fashion is carried out as with a compact waveguide rib.
  • the lateral and vertical guidance of the fashion in the waveguide along the mode transformer can be specifically set and varied locally. In this area, the effectively effective refractive index of the waveguide rib and thus the guidance of the mode in the waveguide increases in the direction Coupling level.
  • the “thinning” is greatest in the coupling plane, the distribution density of the holes, ie their number or their area per unit area is greatest there and the remaining residues therefore occupy the smallest area and / or the greatest distance from one another the mode in the coupling plane can be specifically adapted to the requirements, for example to the intensity distribution of a fiber.
  • the “thinning” of the waveguide rib can also be carried out in only one dimension.
  • the compact waveguide rib is then subdivided into slots etched into the rib parallel to the direction of propagation and, in the defined area of the mode transformer, consists of several partial waveguide ribs.
  • the distance between the partial waveguide ribs increases from the value 0 at the beginning of the defined area, where there is a compact waveguide rib, towards the coupling plane, but does not exceed a certain maximum dimension.
  • the mode can be influenced in a targeted manner by selecting the number of partial waveguide ribs, their cross section and their spacing.
  • the mode guidance can also be influenced by the depth of the holes. Because of the circumstances described at the beginning, it can be advantageous not only to change the rib. Depending on the structure, i.e. on the thickness and the refractive index of the core layer and any core layer covering that may be present, these holes must be etched so deep that the core layer covering and possibly even part of the core layer are removed, so that a significant expansion of the vertical layer is also possible Fashion is achieved. In addition, it can be expedient to reduce the remaining core layer laterally to a strip of a suitable width or to make deep etching trenches on the side.
  • the main advantage of the invention is that the mode transformer can be constructed without the use of materials other than the already existing waveguide layer package and without the need for special etching processes.
  • the mode transformer is produced by partially etching away the existing layer package, which is why the advantage of the ribbed waveguides is retained in the production that the epitaxial growth of the entire layer package can take place in one step without interruption.
  • the proposed structures can be produced simply and reproducibly with the aid of conventional lithographic processes using only lateral masking and etching techniques, which do not have to provide special thickness profiles.
  • the spatial development of the mode along the waveguide in the area of the mode transformer is generated solely by a suitable lateral variation of the etching mask.
  • the realization of the task is favored to adapt the spatial development of the fashion along the waveguide from the semiconductor component to the coupling level to the respective requirements, in particular to achieve a low-loss adiabatic expansion. Because the distribution density of the holes or the slots and thus the effective refractive index profile of the waveguide can be varied along the mode transformer to such an extent that the mode distribution undergoes the desired change.
  • the mode distribution can be expanded laterally in that the effective waveguide width assumes values that would lead to multimode in the case of compact waveguide ribs made of the same material .
  • deeply etched trenches can be used, with which the excessive lateral expansion of the fashion can be prevented. The invention will be explained in more detail using the exemplary embodiments below.
  • Fig. 1 Schematic representation of a waveguide, in the
  • Fig. 2 Schematic representation of a waveguide with a double slotted rib
  • 3 top view of a waveguide rib consisting of five partial waveguide ribs
  • Fig. 4 Spatial development of the intensity distribution of the mode along a mode transformer, the rib of which is divided into three partial waveguide ribs.
  • Fig. 1 the structure of a mode transformer for a ridge waveguide without a cover layer is shown schematically.
  • the level Ki is followed by the compact waveguide, which is predetermined by the integrated semiconductor component HB.
  • the coupling is made to a waveguide with weaker guidance, that is to say more extensive mode distribution, for example to a fiber F.
  • the waveguide rib WR in a defined region B consists of the same material or the same layer package as the compact waveguide rib WRK, es but an arrangement of holes L is etched into it. The depth of the holes L is selected depending on the layer package present so that the desired lateral and vertical expansion of the mode occurs.
  • the holes L can be filled by providing the entire waveguide with a covering layer which has a refractive index n which is smaller than the refractive index ⁇ R of the rib.
  • the distribution density ie the number and / or the area of the holes L per unit area, varies along this defined area B.
  • area B ie in the plane Ki, there are no holes L, so that there is a compact waveguide rib WRK.
  • the distribution density of the holes L is getting bigger, ie the distances a x and a y of the holes L are getting smaller and / or the dimensions d x and d y of the holes L are getting bigger.
  • the total effective width d of the waveguide rib WR is increased in that the width of the waveguide rib WR increases from the initial width di in the plane i to a width d 2 in the coupling plane K 2 .
  • the entire arrangement of the perforated rib acts like a compact waveguide rib with a reduced refractive index due to the optical coupling.
  • the lateral and vertical guidance along this area B varies from the plane Ki to the coupling plane K 2 .
  • Different field distributions of fashion correspond to this.
  • an optimal and adiabatic adaptation between the semiconductor component HB and the Fiber F can be guaranteed.
  • the values for the aforementioned variables can be determined either numerically according to known algorithms or empirically depending on the wavelength used.
  • the holes L of the waveguide rib are arranged in the defined area B on the carrier layer in such a way that a plurality of individual strip-shaped waveguide partial ribs TWR are each formed with a width b.
  • their distance a from one another has the value 0, so that there is a compact waveguide rib WRK.
  • the partial waveguide ribs TWR are at a defined distance a from one another, which increases in the direction of the coupling plane K 2 until in the Coupling plane K 2 the distance a ⁇ is reached.
  • the maximum distance a «of the partial waveguide ribs TWR is selected such that the partial waveguide ribs TWR are optically sufficiently coupled.
  • the width b and the spacing a of the partial waveguide ribs TWR in the region B between the compact waveguide rib WRK in the plane Ki and the coupling plane K 2 different effective refractive index profiles along this region B are also realized in this embodiment.
  • the initial width di of the compact waveguide rib WRK, the total effective width d 2 of the waveguide rib WR in the coupling plane K 2 and the depth of the slots between the partial waveguide ribs TWR as well as through a targeted variation the width b and the spacing a of the partial waveguide ribs TWR ensure an optimal and adiabatic adaptation between the semiconductor component HB and the fiber F.
  • the values for the aforementioned variables can also be determined either numerically according to known algorithms or empirically depending on the wavelength of the light used.
  • FIG. 3 shows a modification of a mode transformer in the embodiment of the invention according to FIG. 2.
  • this mode transformer is constructed identically to the embodiment according to FIG. 2.
  • a further partial waveguide rib TWR is arranged at a distance a to the right and left of the first three partial waveguide ribs TWR. If width b and distance a of the partial waveguide ribs TWR are selected appropriately, the effective width d 2 of the waveguide rib WR in the coupling plane K 2 can assume a larger value than in the case of a compact waveguide core, without this leading to multimodality. It is also conceivable for the width b and the distance a of the individual partial waveguide ribs from the neighbor to neighbor, seen perpendicular to the waveguide axis to the outside, differently. This can also be used to influence the shape of the mode distribution.
  • Carrier layer (substrate): InP refractive index n ⁇ : 3.1645 (at ⁇ ucht 1 > 55 ⁇ m)
  • Rib InP Rib thickness 2.0 ⁇ m
  • the intensity distribution for the fashion in the plane Ki is shown, i. H. at the location of the waveguide WL, where there is a compact waveguide rib WRK with a rib width of 2.0 ⁇ m.
  • a butt coupling with a typical blunt fiber would cause an intensity loss of approx. 11.9 dB in the plane Ki simply by mismatching the modes.
  • the transformed mode is shown in the coupling level K 2 .
  • the coupling loss with optimal adjustment is only about 2.3 dB, with no further losses, for example due to absorption in the mode transformer. This means that the mode transformer described can improve the coupling by approx. 9.6 dB.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Modentransformator, der sich mit dielektrischen Rippenwellenleitern integrieren lässt. Werden optische Wellenleiter unterschiedlicher Art miteinander gekoppelt, führt dies zu mehr oder weniger großen Verlusten. Diese Koppelverluste können reduziert werden, wenn die Mode eines Wellenleiters mit Hilfe eines Modentransformators an die Mode des anderen Wellenleiters angeglichen wird. Alle bisher bekannten Modentransformatoren lassen sich entweder nur technologisch aufwendig herstellen oder benötigen spezielle Schichtenfolgen, die eine Bauelement-Integration unmöglich machen. Der erfindungsgemäße Modentransformator weist einen definierten Bereich auf, in dem die Schichtenfolge des Rippenwellenleiters durch partielles is Wegätzen modifiziert wird. Es entstehen Löcher bzw. Schlitze im Dielektrikum, die mit Luft oder einem anderen Material mit einem niedrigeren Brechungsindex gefüllt sind. In diesem Bereich nimmt die effektiv wirksame Brechzahl der Wellenleiterrippe und damit auch die Führung der Mode im Wellenleiter in Richtung zur Koppelebene ab. Dadurch kann die Mode in der Koppelebene gezielt an die Erfordernisse, z.B. an die Intensitätsverteilung einer Faser angepasst werden. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Modentransformator ausschließlich aus dem ohnehin vorhandenen Wellenleiter-Schichtpaket aufgebaut werden kann und keine besonderen Ätzverfahren erforderlich sind.

Description

Bezeichnung
Integrierbarer Modentransformator für optische Rippenwellenleiter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Modentransformator, der sich mit dielektrischen Rippenwellenleitern integrieren lässt. Er ermöglicht die verlustarme und dejustagetolerante Kopplung dieses Rippenwellenleiters mit einem dielektrischen Wellenleiter, der eine andersgeartete Intensitätsverteilung aufweist, insbesondere mit einer Faser.
Beim optischen Rippenwellenleiter besteht der Wellenleiterkern aus einer Schicht eines Dielektrikums, die auf einer Trägerschicht aufgebracht ist und deren Ausdehnung vertikal sehr viel kleiner ist als lateral. Sie kann mit einer ebenfalls dünnen Schicht anderen Materials ganzflächig abgedeckt sein. Der Brechungsindex des Wellenleiterkerns ist höher als der der Umgebung, daraus ergibt sich die Führung in der Vertikalen (senkrecht zu den Schichtebenen). Lateral (parallel zu den Schichtebenen gesehen) wird die Führung erzeugt durch einen zusätzlich aufgesetzten, schmalen, dielelektrischen Streifen, eine sog. Rippe. Die geführten Moden weisen eine Intensitätsverteilung auf, die bestimmt wird durch die Brechungsindizes der verwendeten Materialien und ihre räumliche Anordnung (Schichtdicken, Rippenhöhe und -breite), wobei im Prinzip alle diese Parameter sowohl das vertikale als auch das laterale Intensitätsprofil beeinflussen. Genauer wird dies beschrieben von Michael Munowitz und David J. Vezzetti (M.M., D.J.V.: "Lateral Confinement in Generalized Strip-Loaded Optical Waveguides", J. Appl. Phys., 68, 5375-5377, 1990; M.M., D.J.V.: "Mode Structure and Lateral Confinement in Strip-Loaded Optical Waveguides: Effects of Asymmetrie Cladding", J. Lightwave Technol., 10, 426-431 , 1992; D.J.V., M.M.: "Design of Strip-Ioaded Optical Waveguides for Low-Loss Coupling to Optical Fibers", J. Lightwave Technol., 10, 581 -586, 1992). Für eine qualitative Diskussion der Modenverteilung kann jedoch zunächst die vertikale Führung des zugehörigen Filmwellenleiters ohne Rippe betrachtet werden und aus dem Verlauf des vertikalen Intensitätsprofils in Richtung Rippe deren möglichen Einfluss abgeschätzt werden. Er wird umso geringer, je schwächer die laterale Führung relativ zur vertikalen ist, d.h. je größer der Abstand der Rippe zum Kern bzw. je dicker die Abdeckschicht ist und je kleiner die Höhe, Breite und der Brechungsindex der Rippe sind.
Werden optische Wellenleiter unterschiedlicher Art miteinander gekoppelt, führt die einfachste Lösung, die Stoßkopplung, zu mehr oder weniger großen Verlusten, je nachdem wie stark sich die Wellenleiter-Moden unterscheiden. Denn in der Regel besitzen die beiden miteinander zu koppelnden Wellenleiter Strukturen, die sich in der Geometrie und in der Materialzusammensetzung, also dem Brechzahlprofil unterscheiden. Diese Koppelverluste können vermieden werden, wenn die Wellenleiter-Kopplung mit Hilfe eines Modentransformators eingerichtet werden kann, der die Mode eines Wellenleiters zur Stoßstelle hin an die Mode des anderen Wellenleiters angleicht.
Die Faser-Chip-Kopplung ist der wichtigste Spezialfall der Wellenleiter- Kopplung. Die Intensitätsverteilungen in einer optischen Faser und in optischen und opto-elektronischen Bauelementen auf Halbleiterbasis unterscheiden sich in der Regel drastisch. Die zirkularsymmetrische Struktur der Faser mit einer relativ niedrigen Brechzahldifferenz zwischen Kern und Mantel führt zu einem Lichtfleck mit einem Durchmesser von typischerweise 10 μm und derselben Symmetrie. Ganz anders sind die Verhältnisse im Wellenleiter von Lasern, Modulatoren, Detektoren etc. (z.B. auf der Basis von InP), sie erfordern eine Wellenleiter-Struktur, die zu einem kleinen Modendurchmesser mit z.T. stark asymmetrischer Intensitätsverteilung führt. Unter solchen Bedingungen ist eine simple Faser-Chip-Stoßkopplung nur mit hohen Verlusten möglich. Die konventionelle Lösung, die Modentransformation auf Seiten der Faser vorzunehmen (mit Linsen, Fasertapem etc.), ist wegen der dabei gegebenen geringen Justagetoleranzen sehr aufwendig und relativ instabil. Die bessere Lösung ist, mit Hilfe eines auf dem Chip integrierten Modentransformators die Mode des (Halbleiter-)Wellenleiters aufzuweiten und zu symmetrisieren.
In der Literatur sind verschiedene Typen von integrierten Modentransformatoren beschrieben worden. Die weitaus meisten benutzen das Phänomen, dass die geführte Mode eines Wellenleiters sich ausdehnt, wenn eine Dimension des Wellenleiterkerns, seine Breite oder seine Dicke, oder beide ein gewisses Maß unterschreiten. Man spricht dann von einem lateralen oder Breiten-Taper bzw. einem vertikalen oder Dicken-Taper. Solche Strukturen herzustellen erfordert hohen technologischen Aufwand. Da die Wellenleiter-Kernschicht und damit die Brechzahl nicht verändert wird, müssen die Breite bzw. die Dicke am Ende des Modentransformators sehr klein werden. Bei lateralen Tapern kann die erforderliche Restbreite der Taperspitze so gering sein, dass sie nur mit einem erheblichen Aufwand reproduzierbar realisiert werden kann. Vertikale Taper sind nur mit speziellen subtraktiven Verfahren zu realisieren, da die mit konventioneller Lithographie herstellbaren Maskierungen i.a. nur einen lateralen Informationsübertrag erlauben. Die geringe Breite bzw. Dicke muss präzise eingestellt werden, da kleine Abweichungen schon zu deutlichen Veränderungen der Intensitätsverteilung führen.
In der DE 196 13 701 A1 wird ein Feldweitentransformator auf der Basis eines vertikalen Tapers beschrieben. Neben der allmählichen Reduzierung der Schichtdicke der Wellenleiter-Kernschicht sind als weiteres wesentliches Element unterhalb des Wellenleiters mehrere Pufferschichten angeordnet, die durch Leitschichten mit höherem Brechungsindex voneinander getrennt sind. Mit abnehmender Kernschichtdicke breitet sich die Mode aus und koppelt mit den Leitschichten, die eine weitere Ausdehnung der Moden begrenzen. Zusätzlich wird im Bereich der abgedünnten Kernschicht seitlich die oberste der Pufferschichten abgetragen, indem parallel zum Wellenleiter Gräben geätzt werden. Dies verhindert die übermäßige laterale Ausdehnung der Mode.
Einen sehr ähnlichen Modentransformator beschreiben auch J. Stulemeijer et. al. in "InP-Based Spotsize Converter for Integration with Switching Devices" (IEEE Photonics Technology Letters. Vol. 11 No. 1 January 1999). Ein speziell ausgewählter Rippenwellenleiter wird vertikal (mit Hilfe einer besonderen Ätztechnik) und lateral getapert, die entstehende aufgeweitete Mode wird von einer dreifachen Sequenz von Leit- und Pufferschichten (Gesamtdicke ca. 5 μm) aufgenommen.
In der US 5,703,895 wird ein Modentransformator beschrieben, bei dem statt eines stetig dünner werdenden Wellenleiterkerns eine stufenweise Entfernung der oberen Wellenleiterschichten eingesetzt wird, im Zusammenspiel mit Leitschichten und einer besonderen Gestaltung des Querschnitts des gesamten Wellenleiters im Bereich des Modentransformators.
P. V. Studenkov et. al. stellen in "Efficient Coupling in Integrated Twin- Waveguide Lasers Using Waveguide Tapers" (IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 11 No. 9 September 1999) ein Modentransformator vor, der das Konzept des „Zwillings-Wellenleiters (Twin-Waveguide)" in Kombination mit einem lateralen Taper benutzt. Das komplette Schichtpaket des Wellenleiters besteht oben aus einem aktiven und unten aus einem passiven Teil. Der aktive Teil enthält die laseraktiven Quanten-Well-Schichten und die InP- Deckschicht, der passive Teil eine quaternäre GalnAsP-Schicht. Der aktive Wellenleiter wird mit einem lateralen Taper bis auf eine Breite von 0,6 μm verjüngt, danach bleibt als Wellenleiter nur noch die passive Schicht übrig, auf ihr sitzt noch eine InP-Schicht mit Rippe, um die laterale Führung zu erzeugen. An diesen Wellenleiter wird eine Faser angekoppelt.
Bei allen bisher bekannten Typen müssen zur Optimierung der Modenverteilung in der Koppelebene zusätzliche Schichten (z.B. Leitschichten) eingefügt werden bzw. es muss ein spezieller Wellenleiterkern verwendet werden. Dies kompliziert zumindest die Herstellung bzw. kann sogar in einigen Fällen die Bauelement-Integration unmöglich machen. Damit sind diese Typen nicht universell einsetzbar.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Modentransformator anzugeben, der in der Koppelebene eine Mode mit möglichst der erforderlichen Fleckgröße und -form erzeugt und somit geringe Kopplungsverluste verursacht. Er soll technologisch einfach und reproduzierbar hergestellt werden können und in seiner Konfiguration möglichst flexibel sein, um verschiedene Wellenleiter aneinander anpassen zu können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst, indem der Rippenwellenleiter einen definierten Bereich aufweist, der der Koppelebene zum anderen Wellenleiter vorgelagert ist und der den eigentlichen Modentransformator darstellt. In diesem Bereich wird die Schichtenfolge des Rippenwellenleiters durch partielles Wegätzen modifiziert. Dadurch entstehen Löcher im Dielektrikum, das dort durch Luft oder auch ein anderes Material mit einem Brechungsindex, der niedriger als der des Wellenleiter-Materials ist, ersetzt wird. Räumlich gemittelt werden die Brechungsindizes in den Schichten mit Löchern gewissermaßen „verdünnt".
Solange der Abstand der einzelnen Löcher untereinander und ihre lateralen Abmessungen so gewählt werden, dass noch genügend große Bereiche der ursprünglichen Schichtenfolge in ausreichender Nähe zueinander vorhanden sind, wird die Mode wie mit einer kompakten Wellenleiterrippe geführt. Durch geeignet gewählte Werte für Größe, Form und Verteilung der einzelnen Löcher lässt sich die laterale und vertikale Führung der Mode im Wellenleiter längs des Modentransformators gezielt einstellen und lokal variieren. In diesem Bereich nimmt die effektiv wirksame Brechzahl der Wellenleiterrippe und damit auch die Führung der Mode im Wellenleiter in Richtung zur Koppelebene ab. In der Koppelebene ist die „Verdünnung" am stärksten, die Verteilungsdichte der Löcher, d.h. ihre Zahl bzw. ihre Fläche pro Flächeneinheit ist dort am größten und die verbliebenen Reste nehmen dort also die geringste Fläche und/oder den größten Abstand zueinander ein. Dadurch kann die Mode in der Koppelebene gezielt an die Erfordernisse, z.B. an die Intensitätsverteilung einer Faser angepasst werden. Die „Verdünnung" der Wellenleiterrippe kann auch nur in einer Dimension vorgenommen werden. Die kompakte Wellenleiterrippe wird dann durch parallel zur Ausbreitungsrichtung in die Rippe geätzte Schlitze unterteilt und besteht in dem definierten Bereich des Modentransformators aus mehreren Wellenleiterteilrippen. Der Abstand der Wellenleiterteilrippen zueinander nimmt vom Wert 0 am Beginn des definierten Bereiches, wo eine kompakte Wellenleiterrippe vorliegt, in Richtung auf die Koppelebene zu, überschreitet aber ein bestimmtes Höchstmaß nicht. Durch die Wahl der Anzahl der Wellenleiterteilrippen, deren Querschnitt und deren Abstand kann die Mode gezielt beeinflusst werden.
Die Modenführung kann außer durch eine Variierung der Verteilungsdichte der Löcher entlang des definierten Bereiches des Wellenleiters auch durch die Tiefe der Löcher beeinflusst werden. Aufgrund der eingangs geschilderten Gegebenheiten kann es von Vorteil sein, nicht nur die Rippe zu verändern. Abhängig vom Aufbau, also von der Dicke und dem Brechungsindex der Kernschicht und einer ggf. vorhandenen Kernschichtabdeckung, müssen diese Löcher so tief geätzt werden, dass die Kernschichtabdeckung und eventuell sogar ein Teil der Kernschicht entfernt werden, damit auch in der Vertikalen eine nennenswerte Aufweitung der Mode erreicht wird. Außerdem kann es zweckmäßig sein, die verbliebene Kernschicht lateral auf einen Streifen geeigneter Breite zu reduzieren bzw. seitlich tiefe Ätzgräben anzubringen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Modentransformator aufgebaut werden kann, ohne dass zusätzlich andere Materialien als das ohnehin vorhandene Wellenleiter-Schichtpaket verwendet werden müssen und ohne dass besondere Ätzverfahren erforderlich wären. Der Modentransformator wird durch partielles Wegätzen des vorhandenen Schichtpakets hergestellt, deshalb bleibt bei der Herstellung der Vorteil der Rippenwellenleiter erhalten, dass das epitaktische Wachstum des gesamten Schichtpaketes ohne Unterbrechung in einem Schritt erfolgen kann. Die vorgeschlagenen Strukturen können einfach und reproduzierbar mit Hilfe von herkömmlichen lithografischen Verfahren unter ausschließlicher Verwendung von lateralen Maskierungen und Ätztechniken hergestellt werden, die keine speziellen Dickenprofile liefern müssen. Die räumliche Entwicklung der Mode längs des Wellenleiters im Bereich des Modentransformators wird allein durch eine geeignete laterale Variation der Ätzmaske erzeugt.
Indem von der Oberfläche her in den Wellenleiter Löcher bzw. Schlitze geätzt werden, wird die Realisierung der Aufgabe begünstigt, die räumliche Entwicklung der Mode längs des Wellenleiters vom Halbleiterbauelement zur Koppelebene den jeweiligen Anforderungen anzupassen, insbesondere eine verlustarme adiabatische Aufweitung zu erzielen. Denn die Verteilungsdichte der Löcher bzw. der Schlitze und damit das effektive Brechzahlprofil des Wellenleiters kann längs des Modentransformators soweit variiert werden, dass die Modenverteilung die gewünschte Veränderung durchläuft. Da der effektiv wirksame Brechungsindex der Wellenleiterrippe durch die Anordnung von Löchern bzw. die Aufteilung in Wellenleiterteilrippen reduziert wird, kann die Modenverteilung lateral dadurch aufgeweitet werden, dass die effektive Wellenleiter-Breite Werte annimmt, die bei kompakten Wellenleiterrippen aus demselben Material zu einer Mehrmodigkeit führen würde. Als zusätzliches Gestaltungselement können seitlich tief geätzte Gräben dienen, mit denen die übermäßige laterale Ausdehnung der Mode verhindert werden kann. Die Erfindung soll an den nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Die zugehörigen Figuren zeigen: Fig. 1 : Schematische Darstellung eines Wellenleiters, in dessen
Rippe Löcher geätzt wurden; Fig. 2: Schematische Darstellung eines Wellenleiters mit zweifach geschlitzter Rippe; Fig. 3: Draufsicht auf eine Wellenleiterrippe bestehend aus fünf Wellenleiterteilrippen;
Fig. 4: Räumliche Entwicklung der Intensitätsverteilung der Mode längs eines Modentransformators, dessen Rippe in drei Wellenleiterteilrippen aufgeteilt wird.
In der Fig. 1 ist der Aufbau eines Modentransformators für einen Rippen- Wellenleiter ohne Deckschicht schematisch dargestellt. Der besseren Übersichtlichkeit halber wird die Trägerschicht nicht dargestellt. In der Ebene Ki schließt der kompakte Wellenleiter an, der durch das integrierte Halbleiterbauelement HB vorgegeben ist. In der Koppelebene K2 erfolgt die Kopplung an einen Wellenleiter mit schwächerer Führung, also ausgedehnterer Modenverteilung, z.B. an eine Faser F. Die Wellenleiterrippe WR besteht in einem definierten Bereich B aus dem gleichen Material bzw. dem gleichen Schichtpaket wie die kompakte Wellenleiterrippe WRK, es ist aber eine Anordnung von Löchern L hineingeätzt. Die Tiefe der Löcher L wird je nach vorhandenem Schichtpaket so gewählt, dass die gewünschte laterale und vertikale Aufweitung der Mode eintritt. Die Löcher L können ggf. aufgefüllt werden, indem der gesamte Wellenleiter mit einer Deckschicht versehen wird, die eine Brechzahl n aufweist, die kleiner ist als die Brechzahl ΠR der Rippe. Die Verteilungsdichte, d. h. die Zahl und/oder die Fläche der Löcher L pro Flächeneinheit, variiert längs dieses definierten Bereichs B. Am Beginn des Bereichs B, also in der Ebene Ki, sind keine Löcher L vorhanden, so dass eine kompakte Wellenleiterrippe WRK vorliegt. In Richtung auf die Koppelebene K2 wird die Verteilungsdichte der Löcher L immer größer, d.h. die Abstände ax und ay der Löcher L werden immer kleiner und/oder die Dimensionen dx und dy der Löcher L immer größer. Der übriggebliebene Flächenanteil der ursprünglichen Rippe wird damit immer kleiner. Außerdem wird die gesamte wirksame Breite d der Wellenleiterrippe WR vergrößert, indem die Breite der Wellenleiterrippe WR von der Anfangsbreite di in der Ebene i bis auf eine Breite d2 in der Koppelebene K2 zunimmt. Solange die lateralen Abmessungen dx, dy der einzelnen Löcher L ein Höchstmaß nicht überschreiten und die Abstände ax, ay ein Mindestmaß nicht unterschreiten, wirkt die gesamte Anordnung der perforierten Rippe auf Grund der optischen Kopplung wie eine kompakte Wellenleiterrippe mit reduziertem Brechungsindex. Durch die gezielt eingestellte, sich im Bereich B ändernde Verteilungsdichte der Löcher L variiert die laterale und vertikale Führung entlang dieses Bereiches B von der Ebene Ki bis zur Koppelebene K2. Dem entsprechen unterschiedliche Feldverteilungen der Mode. Durch eine gezielte Wahl der Verteilungsdichte der Löcher L und ihrer Tiefe, der Länge des Bereiches B, der Anfangsbreite di der Wellenleiterrippe WR und der Breite d2 der Wellenleiterrippe WR in der Koppelebene K2 kann eine optimale und adiabatische Anpassung zwischen dem Halbleiterbauelement HB und der Faser F gewährleistet werden. Die Werte für die vorgenannten Größen können entweder numerisch nach bekannten Algorithmen bzw. empirisch in Abhängigkeit von der verwendeten Wellenlänge ermittelt werden.
An Hand der Fig. 2 wird eine weitere Ausführung der Erfindung erläutert, ebenfalls für einen Rippenwellenleiter ohne Deckschicht. Hierbei sind die Löcher L der Wellenleiterrippe in dem definierten Bereich B derart auf der Trägerschicht angeordnet, dass mehrere einzelne streifenförmige Wellenleiterteilrippen TWR jeweils mit einer Breite b gebildet werden. In der Ebene i weist deren Abstand a zueinander den Wert 0 auf, so dass eine kompakte Wellenleiterrippe WRK vorliegt. In dem definierten Bereich B weisen die Wellenleiterteilrippen TWR einen definierten Abstand a zueinander auf, der in Richtung auf die Koppelebene K2 größer wird, bis in der Koppelebene K2 der Abstand aκ erreicht ist. Der maximale Abstand a« der Wellenleiterteilrippen TWR wird so gewählt, dass die Wellenleiterteilrippen TWR optisch noch ausreichend gekoppelt sind.
Durch eine gezielte Variation der Breite b und des Abstandes a der Wellenleiterteilrippen TWR in dem Bereich B zwischen der kompakten Wellenleiterrippe WRK in der Ebene Ki und der Koppelebene K2 werden bei dieser Ausführung ebenfalls unterschiedliche effektive Brechzahlprofile entlang dieses Bereiches B realisiert. Auch hier ist durch eine gezielte Wahl der Länge des definierten Bereiches B, der Anfangsbreite d-i der kompakten Wellenleiterrippe WRK, der gesamten effektiven Breite d2 der Wellenleiterrippe WR in der Koppelebene K2 und der Tiefe der Schlitze zwischen den Wellenleiterteilrippen TWR sowie durch eine gezielte Variation der Breite b und des Abstands a der Wellenleiterteilrippen TWR eine optimale und adiabatische Anpassung zwischen dem Halbleiterbauelement HB und der Faser F gewährleistet. Die Werte für die vorgenannten Größen können ebenfalls entweder numerisch nach bekannten Algorithmen bzw. empirisch in Abhängigkeit von der Wellenlänge des verwendeten Lichts ermittelt werden.
Die Fig. 3 stellt eine Abwandlung eines Modentransformators in der Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 2 dar. In einem ersten Teilbereich des definierten Bereiches B zwischen der Ebene Ki und einer Zwischenebene K3 ist dieser Modentransformator identisch zur Ausführung gemäß Fig. 2 aufgebaut. In einem sich anschließenden zweiten Teilbereich zwischen der Zwischenebene K3 und der Koppelebene K2, ist rechts und links neben den ersten drei Wellenleiterteilrippen TWR jeweils eine weitere Wellenleiterteilrippe TWR in einem Abstand a angeordnet. Werden Breite b und Abstand a der WellenleiterteilrippenTWR geeignet gewählt, kann die effektive Breite d2 der Wellenleiterrippe WR in der Koppelebene K2 einen größeren Wert einnehmen wie im Falle eines kompakten Wellenleiterkernes, ohne dass es zu einer Mehrmodigkeit führt. Des weiteren ist denkbar, die Breite b und den Abstand a der einzelnen Wellenleiterteilrippen von Nachbar zu Nachbar, senkrecht zur Wellenleiterachse nach außen gesehen, unterschiedlich auszugestalten. Damit kann zusätzlich auf die Form der Modenverteilung Einfluss genommen werden.
In Fig. 4 sind berechnete Intensitätsverteilungen in verschiedenen Querschnittebenen des Wellenleiters entlang des Bereiches B für einen erfindungsgemäßen Modentransformator mit folgendem Schichtaufbau dargestellt:
Trägerschicht (Substrat): InP Brechzahl nτ: 3,1645 (bei λucht = 1 >55 μm)
Kernschicht GalnAsP
Brechzahl nκ: 3,4890 (bei λucnt = 1.55 μm)
Kernschichtdicke 160 nm
Rippe InP Rippendicke: 2,0 μm
Brechzahl nD: 3,1645 (bei λucht = 1 ,55 μm).
In a) ist die Intensitätsverteilung für die Mode in der Ebene Ki gezeigt, d. h. an der Stelle des Wellenleiters WL, an der eine kompakte Wellenleiterrippe WRK mit einer Rippenbreite von 2,0 μm vorliegt. Eine Stoßkopplung mit einer typischen stumpfen Faser würde in der Ebene Ki allein durch die Fehlanpassung der Moden einen Intensitätsverlust von ca. 11 ,9 dB bewirken..
In b) bis d) sind verschiedene Stadien der Modenaufweitung dargestellt, die sich durch die Aufteilung der Wellenleiterrippe in drei Wellenleiterteilrippen
TWR der Breite b = 0,7 μm ergeben.
In b) beträgt der Abstand der Wellenleiterteilrippen TWR untereinander a = 0,3 μm.
In c) hat sich der Abstand der Wellenleiterteilrippen TWR untereinander auf a = 0,9 μm erhöht. In d) wird die transformierte Mode in der Koppelebene K2 dargestellt. Hier hat der Abstand der Wellenleiterteilrippen TWR untereinander seinen maximalen Wert ak = 1 ,4 μm erreicht.
Wird in der Koppelebene K2 mit einer Konfiguration wie in d) mit einer typischen stumpfen Faser gekoppelt, so beträgt der Koppelverlust bei optimaler Justage nur noch ca. 2,3 dB, wobei von weiteren Verlusten, z.B. durch Absorption im Modentransformator, abgesehen wird. Das heißt der beschriebene Modentransformator kann die Kopplung um ca. 9,6 dB verbessern.
Es ist an dieser Stelle zu bedenken, dass eine völlige Anpassung an die Fasermode prinzipiell nicht möglich ist, da ein Rippenwellenleiter aufgrund seiner Architektur, bedingt durch die nach oben angrenzende Luft und das nach unten angrenzende dicke Substrat, im Vergleich zur Faser mit ihrem rotationssymmetrischen Aufbau grundsätzlich eine niedrigere Symmetrie aufweist, die sich damit auch in einer unterschiedlichen Intensitätsverteilung wiederfindet.

Claims

Patentansprüche:
1. Integrierbarer Modentransformator zur Kopplung optischer Wellenleiter, bei dem die Wellenleiterkernschicht eines Rippenwellenleiters auf einer Trägerschicht angeordnet und darauf eine Rippe aufgesetzt ist, wobei der Brechungsindex der Wellenleiterkernschicht höher als der Brechungsindex der Trägerschicht sowie der Rippe ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenleiterrippe (WR) in einem definierten Bereich (B) zwischen einer Ebene (K-ι), in der eine kompakte Wellenleiterrippe (WRK) vorliegt, und einer Koppelebene (K2) zu einem anderen Wellenleiter (F) eine Anordnung von Löchern (L) aufweist, deren laterale Abmessungen (dx, dy) einen bestimmten Wert nicht überschreiten und die derart angeordnet sind, dass deren Abstände (ax, ay) untereinander einen bestimmten Wert nicht unterschreiten, wobei die Verteilungsdichte der Löcher (L) von der Ebene (K-ι) in Richtung auf die Koppelebene (K2) zunimmt, indem deren Abstände (ax, ay) untereinander bis zu einem Minimalwert (ak) abnehmen so dass durch eine definierte Einstellung der Verteilungsdichte der Löcher (L) im Bereich (B) die Intensitätsverteilung der Mode in der Koppelebene (K2) gezielt einstellbar ist.
2. Integrierbarer Modentransformator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungsdichte der Löcher (L) von der Ebene (Ki) bis zur Koppelebene (K2) zum anderen Wellenleiter (F) derart zunimmt und/oder deren Abstände (ax, ay) zueinander derart abnehmen, so dass eine adiabatische Modentransformation realisierbar ist.
3. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (B) die lateralen Abmessungen (dx> dy) der Löcher (L) innerhalb der gegebenen Grenzen geeignet variiert werden.
4. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (B) die Tiefe der Löcher (L) bis in die Kernschichtabdeckung reicht.
5. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (B) die Tiefe der Löcher (L) bis in die Kernschicht reicht.
6. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte effektive Breite (d) der mit den Löchern (L) versehenen Wellenleiterrippe (WR) von der Ebene (Ki) bis zur Koppelebene (K2) kontinuierlich zunimmt.
7. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (B) in jedem Querschnitt senkrecht zur Wellenleiterachse die lateralen Abmessungen (dx, dy) der Löcher (L) und deren Abstände (ax, ay) untereinander nach außen hin gesehen innerhalb der gegebenen Grenzen geeignet variiert werden.
8. Integrierbarer Modentransformator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (L) derart angeordnet sind, dass einzelne streifenförmige Wellenleiterteilrippen (TWR) mit einer Breite (b) gebildet werden, deren Abstand (a) zueinander in der Ebene (K-ι) den Wert "0" aufweist, so dass eine kompakte Wellenleiterrippe (WRK) vorliegt, und der Abstand (a) der streifenförmigen Wellenleiterteilrippen (TWR) in Richtung auf die Koppelebene (K2) zunimmt und in der Koppelebene (K2) einen maximalen Abstand (aι<) aufweist, wobei durch eine definierte Einstellung der Breite (b) und des Abstandes (a) der Wellenleiterteilrippen (TWR) in dem Bereich (B), insbesondere auch in der Koppelebene (K2), die Intensitätsverteilung der resultierenden Mode gezielt einstellbar ist.
9. Integrierbarer Modentransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der einzelnen streifenförmigen Wellenleiterteilrippen (TWR) im Bereich (B) zwischen der Ebene (Ki) und der Koppelebene (K2) variiert.
10. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die effektive Gesamtbreite (d) der aus streifenförmigen Wellenleiterteilrippen (TWR) gebildeten Wellenleiterrippe (WR) von der Ebene (K-ι) bis zur Koppelebene (K2) kontinuierlich zunimmt.
11. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspaltung der kompakten Wellenleiterrippe (WRK) in mehrere Wellenleiterteilrippen (TWR) derart geschieht, dass mehrere Unterbereiche gebildet werden, die sich dadurch unterscheiden, dass die Zahl der Wellenleiterteilrippen (TWR) in Richtung auf die Koppelebene (K2) gesehen zunimmt.
12. Integrierbarer Modentransformator nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (B) in jedem Querschnitt senkrecht zur Wellenleiterachse die Breite (b) und der Abstand (a) der einzelnen Wellenleiterteilrippen (TWR) nach außen hin gesehen innerhalb der gegebenen Grenzen geeignet variiert werden, um zusätzlich auf die Form der Modenverteilung Einfluss zu nehmen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005017588A1 (en) * 2003-08-19 2005-02-24 Ignis Technologies As Integrated optics spot size converter and manufacturing method
CN114384630A (zh) * 2020-10-05 2022-04-22 格芯(美国)集成电路科技有限公司 包括非线性波导锥体的光功率分配器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9726821B2 (en) 2015-12-01 2017-08-08 Ranovus Inc. Adiabatic elliptical optical coupler device
FR3069070A1 (fr) * 2017-07-17 2019-01-18 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif de focalisation optique a pseudo-gradient d'indice

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998053351A2 (en) * 1997-05-16 1998-11-26 Btg International Limited Optical devices and methods of fabrication thereof
WO2002029905A1 (en) * 2000-10-05 2002-04-11 Aligned Technologies Incorporated Optical mode size converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998053351A2 (en) * 1997-05-16 1998-11-26 Btg International Limited Optical devices and methods of fabrication thereof
WO2002029905A1 (en) * 2000-10-05 2002-04-11 Aligned Technologies Incorporated Optical mode size converter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VEZETTI,D.J., MUNOWITZ,M.: "Design of Strip Loaded Optical Waveguides for Low-Loss Coupling to Optical Fibers", J.OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, XP002266281 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005017588A1 (en) * 2003-08-19 2005-02-24 Ignis Technologies As Integrated optics spot size converter and manufacturing method
US7317853B2 (en) 2003-08-19 2008-01-08 Ignis Technologies As Integrated optics spot size converter and manufacturing method
CN114384630A (zh) * 2020-10-05 2022-04-22 格芯(美国)集成电路科技有限公司 包括非线性波导锥体的光功率分配器
CN114384630B (zh) * 2020-10-05 2024-02-06 格芯(美国)集成电路科技有限公司 包括非线性波导锥体的光功率分配器

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