WO2014072183A2 - Empfänger und verfahren für den empfang optischer signale - Google Patents

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Patrick Runge
Gan Zhou
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    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/413—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with the devices, e.g. back reflectors

Definitions

  • the application relates to a receiver for receiving optical signals with at least one waveguide to which an optical input signal can be supplied, and with
  • At least a first photodiode mesa which is adapted to at least partially convert the optical input signal into an electrical signal and with a second photodiode mesa, which is also adapted to at least a part of the optical
  • the invention relates to a corresponding
  • Receivers and methods of the type mentioned are used to convert the optical signals into electrical signals at the end of an optical data transmission path, so that they can be further processed.
  • the receiver includes a beam splitter which splits light of different polarization to different optical paths, each including a plurality of photodiodes and demodulators, so that the differently polarized coded data streams
  • a monolithically integrated structure of an optical receiver is known.
  • This known receiver contains a 3dB coupler with two inputs and two outputs. Each of the outputs is connected to a p-i-n photodiode. An input is provided to receive the optical data signal. The other input is connected to the output of a laser diode.
  • the coupler, the laser diode and the two p-i-n photodiodes are built on a single InP substrate.
  • the invention is therefore the object of a receiver and a
  • the object is achieved by a receiver according to claim 1 and a method according to claim 11.
  • a receiver for the reception of optical signals which at least has a waveguide.
  • the waveguide is set up to have an optical one coupled into it
  • the optical input signal in its interior.
  • the optical input signal may be fed to the receiver in the free jet or provided at the end of a fiber optic link.
  • the optical input signal can in a conventional manner by an input coupler or lens optics to the acceptance of the waveguide
  • the optical input signal contains a first signal component ⁇ with a first polarization and a second signal component with a second polarization.
  • the first and second polarizations may be formed by a TE wave and a TM wave in some embodiments of the invention.
  • Each signal component can in turn serve as a carrier signal for a signal sequence representing data. Accordingly, each signal sequence is modulated with a corresponding modulation experience.
  • at least one signal component of the input optical signal may be frequency modulated or amplitude modulated or phase modulated or quadrature amplitude modulation.
  • Input signal with a first and a second signal ⁇ component can thus increase the bandwidth of the transmission path in a polarization diversity method.
  • the input signal may be a DP-QPSK signal.
  • the at least one waveguide couples to a first photodiode mesa and a second photodiode mesa.
  • a photodiode mesa can be called a pn diode or a pin diode
  • the photodiode mesa has at least one first contact layer with a first side and an opposite second side.
  • the contact layer may be directly or using at least one intermediate layer on top of the Waveguide can be arranged. Interlayers can be used to improve adhesion and / or
  • On the first contact layer of the invention may be disposed at least one absorbent layer, in some execution ⁇ form.
  • the absorption layer serves to absorb photons of the optical input signal and to generate electron-hole pairs with the absorbed energy.
  • the absorption layer can be an intrinsic, d. H . contain or consist of nominally undoped semiconductor material.
  • the absorption layer may be composed of a plurality of
  • the quantum well structure contains at least one barrier layer and at least one conductive layer forming the quantum well. This results in a potential course, which the
  • the barrier layer may include a
  • the at least one barrier layer may include AlGaAs.
  • the conductive layer may comprise or consist of a semiconductor of lower bandgaps.
  • the at least one conductive layer may include GaAs. Depending on the electronic structure of the absorption layer, this light of a predetermined polarization can absorb stronger than light of a different polarization. Thus, a signal component of an optical signal.
  • associated photodiode can be received without a previously used according to the prior art beam splitter is required.
  • a second contact layer is arranged. Between the first contact layer and the
  • the absorbent layer and / or between the absorbent layer and the second contact layer may also have optional interlayers which reduce lattice mismatches, improve adhesion, and / or affect the tape structure to a desired behavior.
  • the photodiode mesa can have further layers not explicitly mentioned here, for example metallic contact layers or layers
  • the first contact layer may have an n-type conductivity
  • the second contact layer may have a p-type conductivity.
  • Voltage signal are read out at the contact layers, so as a modulated optical input signal
  • the second photodiode mesa can either be a
  • the second photodiode receives both signal components.
  • the second photodiode mesa may also include a quantum well structure, which is so far complementary to the quantum well structure of the first photodiode mesa, that the second Photodiode mesa absorbs optical signals with the other polarization stronger than optical signals with the first polarization.
  • this relates to a receiver for receiving optical signals, comprising at least one waveguide, which is an optical waveguide
  • Input signal can be supplied, at least a first
  • a photodiode mesa comprising at least a first contact layer, which is arranged on a partial surface of the waveguide and at least one absorption layer, which is arranged on at least a partial surface of the first contact layer and at least one second contact layer which is arranged on the AbSorptions slaughter, the receiver at least one second photodiode mesa, which includes at least a first contact layer, an absorption layer and a second contact layer, wherein the first contact layer is disposed on a partial surface of the waveguide and the at least one absorption layer on at least a partial surface of the first contact layer
  • Light is arranged in the waveguide behind the first photodiode mesa, wherein the absorption layer of the first photo ⁇ diode diodes at least one quantum well structure contains or consists thereof, and the first photodiode mesa is directed ⁇ to absorb light with a first polarization direction stronger than Light of a second
  • the second photodiode mesa may be relative to the propagation direction of the
  • Light may be arranged in the waveguide behind the first photodiode mesa. This causes, if sufficient
  • volume of the first photodiode mesa the first signal ⁇ component largely by absorption in the absorption layer of the first photodiode MeS 3. 3.US is removed from the waveguide, leaving the second photodiode mesa
  • the first photodiode mesa and the second photodiode mesa and the waveguide are monolithically integrated on a substrate.
  • the substrate may, for example, contain or consist of indium phosphite, gallium arsenide, silicon, silicon carbide or sapphire.
  • the substrate may contain at least one dopant to a predeterminable electrical Leit ⁇ ability.
  • the substrate may include inevitable Verun ⁇ Cleaners, for example oxygen,
  • the waveguide and the individual layers of the first photodiode mesa and the second photodiode mesa can be produced on the substrate by microelectronic methods known per se.
  • individual layers can be applied by spin coating, sputtering, electroplating or similar thin-film processes known in the art and patterned by photolithography and subsequent wet or dry chemical etching.
  • spin coating e.g., spin coating, sputtering, electroplating or similar thin-film processes known in the art and patterned by photolithography and subsequent wet or dry chemical etching.
  • Substrate additionally at least one electrical or. be integrated monolithic electronic circuit.
  • the electronic circuit can, for example, carry out a signal amplification , a discrimination, a D / A conversion, a digital signal processing or further, known per se modifications of the signal. In this way, a compact structure of the invention results
  • Receiver which thereby can have a greater reliability. Moreover, the proposed receiver can be inexpensively mass-produced in large pieces. be produced, resulting in extended applications.
  • the first contact layer of the first photodiode mesa and the first contact layer of the second photodiode mesa may be electrically conductively connected together. This allows the electrical signal readout with a smaller number of lines, since for a plurality of photodiodes only a common ground line and in each case a corresponding assigned signal line is needed. As a result, a larger number of photodiodes can be integrated on a substrate or substrate surface can be saved, so that a larger number of receivers can be produced simultaneously on a substrate.
  • the first contact layer of the first photodiode mesa and the first contact layer of the second photodiode mesa may be formed of partial areas of a single contact layer.
  • the structuring of the first contact layer can be carried out more easily or omitted altogether in the case of selective deposition of the contact layer. This allows manufacturing ⁇ method with a smaller number of photolithography masks, which thereby faster and cheaper
  • Receiver a plurality of first photodiode mesa and / or a plurality of second photodiode mesa.
  • each signal component can be read several times redundantly, so that the signals can be reconstructed with greater accuracy.
  • optical modulation techniques can be used which transmit multiple bits in a symbol period.
  • a plurality of first and / or second Photodiode mesa can be used to reconstruct different bits.
  • Waveguide be a rib waveguide or at least partially contain a rib waveguide.
  • a rib waveguide can be particularly easily integrated on a substrate, allows a sufficient transmission quality and allows an evanescent
  • Waveguide to be a single-mode waveguide is a single-mode waveguide.
  • only a single optical mode is guided in the waveguide, which reduces the proportion of the optical background signals to the total optical power.
  • At least the absorbent layer may comprise layers of a layered structure of alternating single ⁇ at least the first photodiode Mesa, wherein a layer in each case j
  • x may be selected from the interval of about 0.5 to about 0. 8 and y from the interval of about 0.6 to 1.
  • a single layer may comprise about 4 nm to about 15 nm thick. It was recognized that the materials mentioned in a particularly simple way the
  • the number of individual layers in the absorption layer may be between 2 and 50. In other embodiments of the invention the number of monolayers is about 10 to about 40. The number of individual layers allows the adaptation of the available volume of the absorption layer without changing the thickness of the individual layers and thus their band structure.
  • light of the first polarization may be absorbed by about 5 dB to about 20 dB more than light of the second polarization. It has been recognized that even only partial optical separation of the signal component is sufficient to reconstruct the data carried in the respective optical signal. The effort required for a complete optical separation of the signal components is not absolutely necessary, so that the receiver is easy to manufacture.
  • FIG. 1 shows a cross section through an embodiment of a receiver according to the invention.
  • FIG. 2 shows the top view of an embodiment of the receiver according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 show the structure of an integrated optical component usable in a receiver according to the present invention. represents such a recipient.
  • the receiver is constructed on a substrate 10.
  • Substrate 10 may include or consist of, for example, indium phosphide or silicon. In other embodiments of the invention, a plurality of substrates may be interconnected be connected, for example by Waferbonden to integrate optical and electronic components.
  • the substrate 10 has a first side 101 and an opposite second side ⁇ opposite 102.
  • the substrate 10 may be a monocrystalline substrate and contain impurities and / or dopants in addition to the base material.
  • a waveguide 2 is arranged on a partial surface of the second side 102.
  • the waveguide 2 can be designed, for example, as a rib waveguide.
  • a layer of InGaAsP can be deposited on the substrate and patterned photolithographically.
  • the refractive index can also be adapted to a desired desired value.
  • the waveguide 2 has a first side 21 and an opposite second side 22.
  • the waveguide 2 is produced on the substrate 10 such that the first side 21 is arranged directly or indirectly on the second side 102 of the substrate 10.
  • Orthogonal to the first side 21 and the second side 22 of the waveguide is an end face 25, through which light can be coupled as an optical input signal in the wave ⁇ conductor 2.
  • the light is totally reflected at the boundary surfaces of the waveguide 2, so that this propagates along the longitudinal extent of the waveguide 2.
  • the first photodiode mesa 3 On a partial surface of the second side 22 of the waveguide 2, a first photodiode mesa 3 is arranged.
  • the first photodiode mesa comprises at least a first contact ⁇ layer 31, a second contact layer 32 and a
  • the first contact layer 31 has a first side 311 and an opposite second side 312. The first
  • Page 311 may be arranged directly or indirectly on the second side 22 of the waveguide 2.
  • Contact layer 31 may or may not contain InGaAsP
  • the elemental composition is modified compared to the waveguide 2.
  • the first contact layer 31 can have a greater refractive index than the material of the waveguide 2. This effects an evanescent coupling of the waveguide 2
  • the first contact layer 31 has a first conductivity.
  • the first conductivity may be an n-type conductivity achieved by doping the material of the first contact layer 31.
  • the second contact layer 32 is formed of a p-type conductive material.
  • embodiments of the invention may also have the first contact layer 31 a p-type conductivity and the second contact layer 32 an n-type conductivity.
  • Substantially 1 St d.3.S S d.1 ⁇ 5 generated in the absorption layer 33 charge can be dissipated via the contact layers 31 and 32.
  • the absorbent layer 33 has a first side 331 which is disposed on the second side 312 of the first contact layer ⁇ 31st
  • the absorption layer 33 is composed of a plurality of barrier layers and conductive layers, so that the desired quantum well structure results.
  • the quantum well structure causes a polarization-dependent absorption of light in the
  • first photodiode mesa 3 the first photodiode mesa 3 or.
  • This first component will be in Photodiode Mesa 3 amplifies absorbed.
  • the difference in absorption of the first and second signal components may be, for example, about 5 dB to about 20 dB.
  • the absorption layer 33 has a second side 332 on which the first side of the contact layer 32 is arranged. On the opposite second side 322 of
  • Contact layer 32 may be further layers, such as metallizations or passivation layers.
  • the second contact layer 32 and the absorption layer 33 may be a
  • the absorption layer 33 covers only a partial area of the second side 312 of the first contact ⁇ layer 31. This allows a forward area 315 are formed which the optical coupling between the
  • a second photodiode mesa 4 is available.
  • the second photodiode mesa 4 likewise has at least one first contact layer 41, a second contact layer 42 and an absorption layer 43.
  • the absorption layer 43 may be an intrinsic, i. H . nominally undoped
  • Semiconductor material or, as shown in Figure 1 also have one of a plurality of layers 431 and 432 composed quantum well structure.
  • the second photodiode mesa 4 has the structure of a photodiode known per se or the second photodiode mesa 4 has a similar structure as the above-described first photodiode mesa 3.
  • Band structure of the absorption layer 43 is modified in this case so that the first signal component orthogonal second signal component of the optical signal in the second
  • Photodiode mesa 4 is absorbed.
  • the first contact layer 31 of the first photodiode mesa 3 and the first contact layer 41 of the second photodiode mesa 4 can be electrically separated from one another at a position 314 or, respectively, the first contact layer 31.
  • the first contact layers 31 and 41 may be formed as separate contact layers. In other embodiments of the invention, a single contact layer 5 may be used. A first partial surface of the contact layer 5 then forms the first contact layer 31, whereas a second partial surface of the contact layer 5 forms a first contact layer 41. This allows a particularly simple electrical signal readout with a common ground line.
  • FIG. 1 and FIG. 2 only explains the functional principle of the invention. The invention does not teach the
  • one or both signal components of the optical signal are limited. In some embodiments of the invention, one or both signal components of the optical signal are limited.
  • Input signal also be unmodulated.
  • the invention is based on a
  • Embodiment will be explained in more detail.
  • a photodiode mesa with a width of 5 ym and a longitudinal extent of 30 ym.
  • the photodiode mesa is disposed on an n-type contact layer which is on the second side of a rib waveguide is applied.
  • the AbSorptions Mrs 33 of the photodiode contains a total of 60 individual layers, which alternately as
  • the barrier layers have a thickness of 10 nm.
  • the conductive layers have a thickness of 5, 5 nm. Overall, 30 pairs of barrier and conductive layers are thus arranged in the absorption layer 33.
  • the barrier layers contain In 0 , Ga 0 , 3 AS 0 , 64P0, 36 ⁇
  • the conductive layers contain In 0 , 55 Gao, 45 AS.
  • Photodiode mesa for a TE polarized optical signal has a responsivity of 0.943 A / W. Will a TM polarized optical signal through the waveguide
  • the responsitivity decreases to 0.073 A / W.
  • the polarization dependent loss ⁇ in the photodiode is thus 11.11 dB. This weaker responsiveness for the TM-polarized wave is sufficient to separate the two TE and TM polarized signal components of an input signal used for optical data transmission, even though no polarization dependent beam splitter in the receiver is used

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Empfänger (1) für den Empfang optischer Signale, mit zumindest einem Wellenleiter (2), welchem ein optisches Eingangssignal zuführbar ist, zumindest einem ersten Photodioden-Mesa (3), mit zumindest einer ersten Kontaktschicht (31), welche auf einer Teilfläche des Wellenleiters (2) angeordnet ist und zumindest einer Absorptionsschicht (33), welche zumindest auf einer Teilfläche der ersten Kontaktschicht (31) angeordnet ist und zumindest einer zweiten Kontaktschicht (32) welche auf der Absorptionsschicht (33) angeordnet ist, wobei der Empfänger (1) zumindest einen zweiten Photodioden-Mesa (4) enthält, welcher zumindest eine erste Kontaktschicht (41), eine Absorptionsschicht (43) und eine zweite Kontaktschicht (42) enthält, wobei die erste Kontaktschicht (41) auf einer Teilfläche des Wellenleiters (2) angeordnet ist und die zumindest eine Absorptionsschicht (43) auf zumindest einer Teilfläche der ersten Kontaktschicht (41) angeordnet ist und die zweite Kontaktschicht (42) auf der Absorptionsschicht (43) angeordnet ist, wobei die Absorptionsschicht (33) des ersten Photodioden-Mesa (3) zumindest eine Quantentopfstruktur beinhaltet und dazu eingerichtet ist, Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung stärker zu absorbieren als Licht einer zweiten Polarisationsrichtung, und die Absorptionsschicht (43) des zweiten Photodioden-Mesa (4) abweichend von der Absorptionsschicht (33) des ersten Photodioden-Mesa (3) zusammengesetzt ist.

Description

Empfänger und Verfahren für den Empfang optischer Signale
Die Anmeldung betrifft einen Empfänger für den Empfang optischer Signale mit zumindest einen Wellenleiter, welchem ein optisches Eingangssignal zuführbar ist, und mit
zumindest einem ersten Photodioden-Mesa, welcher dazu eingerichtet ist, das optische Eingangssignal zumindest teilweise in ein elektrisches Signal zu wandeln und mit einem zweiten Photodioden-Mesa, welcher ebenfalls dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil des optischen
Eingangssignals in ein elektrisches Signal zu wandeln.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes
Verfahren zum Empfang optischer Signale. Empfänger und Verfahren der eingangs genannten Art werden dazu verwendet, am Ende einer optischen Datenübertragungsstrecke die optischen Signale in elektrische Signale zu wandeln, sodass diese weiterverarbeitet werden können.
Aus C. R. Doerr, L. Zhang, P. J. Windsor, N. Weimann, V. Houtsma, T.-C. Hu, N. J. Sauer, L. L. Buhl, D. T. Neilson, S. Chandrasekhar, and Y. K. Chen: Monolithic InP dual- polarization and dual-quadrature coherent receiver . IEEE Photonics Technologies Letters , Vol. 23, No . 11 (694) 2011 ist bekannt, die Bandbreite einer optischen
Übertragungsstrecke dadurch zu erhöhen, dass Licht unterschiedlicher Polarisat10Π 3.1S Trägersignal eingesetzt wird . Der Empfänger enthält einen Strahlteiler, welcher Licht unterschiedlicher Polarisation auf unterschiedliche optische Pfade aufteilt, welche j eweils eine Mehrzahl von Photodioden und Demodulatoren enthalten, sodass die mit unterschiedlicher Polarisation codierten Datenströme
getrennt decodiert werden können .
Dieser bekannte Empfänger weist j edoch den Nachteil auf, dass der Strahlteiler als zusätzliches Bauelement im
Empfänger integriert werden muss , was den Empfänger
fehleranfällig und aufwendig in der Produktion macht .
Aus H . Takeuchi , K . Kasaya, Y. Kondo, H . Yasaka, K . Oe, Y . Imamura : Monolithic Integrated Coherent Receiver on InP Substrate, IEEE Photonics Technology Letters , Vol. 1 , No . 11 ist ein monolithisch integrierter Aufbau eines optischen Empfängers bekannt . Dieser bekannte Empfänger enthält einen 3dB-Koppler mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen . An die Ausgänge sind mit j eweils einer p-i-n-Photodiode verbunden . Ein Eingang ist dazu vorgesehen, das optische Datensignal zu empfangen . Der andere Eingang ist mit dem Ausgang einer Laserdiode verbunden . Der Koppler, die Laserdiode und die beiden p-i-n-Photodioden sind auf einem einzigen InP- Substrat aufgebaut .
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Empfänger und ein
Verfahren für den Empfang optischer Signale bereitzustellen, welche eine erhöhte Zuverlässigkeit bieten und/oder
einfacher herstellbar sind .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Empfänger gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst .
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Empfänger für den Empfang optischer Signale einzusetzen, welcher zumindest einen Wellenleiter aufweist. Der Wellenleiter ist dazu eingerichtet, ein in diesen eingekoppeltes optisches
Eingangssignal in seinem Inneren zu führen . Das optische Eingangssignal kann dem Empfänger im Freistrahl zugeführt werden oder am Ende einer faseroptischen Übertragungsstrecke bereitgestellt werden . Das optische Eingangssignal kann in an sich bekannter Weise durch einen Eingangskoppler oder eine Linsenoptik an die Akzeptanz des Wellenleiters
angepasst werden .
Das optische Eingangssignal enthält eine erste Signal¬ komponente mit einer ersten Polarisation und eine zweite Signalkomponente mit einer zweiten Polarisation . Die erste und die zweite Polarisation können in einigen Ausführungsformen der Erfindung durch eine TE-Welle und eine TM-Welle gebildet sein . Jede Signalkomponente kann wiederum als Trägersignal für eine Daten repräsentierende Signalfolge dienen . Dementsprechend ist j ede Signalfolge mit einem entsprechenden Modulations erfahren moduliert . Beispielsweise kann zumindest eine Signalkomponente des optischen EingangsSignals frequenzmoduliert oder amplitudenmoduliert oder phasenmoduliert sein oder eine Quadratur-Amplituden- Modulation aufweisen . Die Verwendung eines optischen
EingangsSignals mit einer ersten und einer zweiten Signal¬ komponente kann somit die Bandbreite der Übertragungsstrecke in einem Polarisations-Diversity-Verfahren erhöhen . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Eingangssignal ein DP-QPSK-Signal sein .
Der zumindest eine Wellenleiter koppelt an einen ersten Photodioden-Mesa und einen zweiten Photodioden-Mesa . Ein Photodioden-Mesa kann als pn-Diode oder pin-Diode
ausgebildet sein . Dies bedeutet, dass der Photodioden-Mesa zumindest eine erste KontaktSchicht mit einer ersten Seite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite aufweist . Die KontaktSchicht kann unmittelbar oder unter Verwendung von zumindest einer Zwischenschicht auf der Oberseite des Wellenleiters angeordnet sein . Zwischenschichten können dazu verwendet werden, die Haftung zu verbessern und/oder
Gitterfehlanpassungen zu reduzieren .
Auf der ersten KontaktSchicht kann in einigen Ausführungs¬ formen der Erfindung zumindest eine AbsorptionsSchicht angeordnet sein . Die AbsorptionsSchicht dient dazu, Photonen des optischen EingangsSignals zu absorbieren und mit der aufgenommenen Energie Elektron-Loch-Paare zu erzeugen .
Hierzu kann die AbsorptionsSchicht ein intrinsisches , d . h . nominell undotiertes Halbleitermaterial enthalten oder daraus bestehen . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die AbsorptionsSchicht aus einer Mehrzahl von
Einzelschichten zusammengesetzt sein .
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zumindest einen Photodioden-Mesa des Empfängers mit einer Quantentopf- struktur in der AbsorptionsSchicht auszustatten . Die
Quantentopfstruktur enthält zumindest eine Barrierenschicht und zumindest eine den Quantentopf bildende Leitschicht . Daraus resultiert ein Potentialverlauf, der die
Bewegungsfreiheit der Elektronen in einer Raumdimension einschränkt, so dass nur eine planare Region besetzt werden kann . Die Dicke der Leitschicht bestimmt die Breite des Quantentopfes und damit die quantenmechanischen Zustände, die das Teilchen einnehmen kann . Dies kann zur Ausbildung von diskreten Sub-Bändern führen . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die BarriereSchicht einen
Halbleiter größerer Bandlückenenergie enthalten oder daraus bestehen . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die zumindest eine Barrierenschicht AlGaAs enthalten . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die LeitSchicht einen Halbleiter geringerer Bandlücke en oder daraus bestehen . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die zumindest eine Leitschicht GaAs enthalten . In Abhängigkeit der elektronischen Struktur der Absorptionsschicht kann diese Licht einer vorgebbaren Polarisation stärker absorbieren als Licht einer anderen Polarisation . Somit kann eine Signalkomponente eines optischen
Polarisations-Diversity-Signals von zumindest einen
zugeordneten Photodiode empfangen werden, ohne dass ein bisher nach dem Stand der Technik verwendeter Strahlteiler erforderlich ist .
Auf der AbsorptionsSchicht ist eine zweite KontaktSchicht angeordnet . Zwischen der ersten KontaktSchicht und der
AbSorptionsschicht und/oder zwischen der AbsorptionsSchicht und der zweiten KontaktSchicht können ebenfalls optionale Zwischenschichten aufgebracht sein, welche Gitterfehlanpassungen vermindern, die Haftung verbessern und/oder die Bandstruktur zu einem gewünschten Verhalten beeinflussen .
Neben den drei genannten Schichten kann der Photodioden-Mesa weitere, hier nicht explizit genannte Schichten aufweisen, beispielsweise metallische Kontaktschichten oder
Passivierungsschichten . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste KontaktSchicht eine n-Leitfähigkeit aufweisen und die zweite KontaktSchicht kann eine p- Leitfähigkeit aufweisen . Somit können in der Absorptions¬ schicht gebildete Elektro-Loch-Paare als Strom- oder
Spannungssignal an den Kontaktschichten ausgelesen werden, um so ein das modulierte optische Eingangssignal
repräsentierendes elektrisches Signal zu erzeugen .
Der zweite Photodioden-Mesa kann entweder eine
konventionelle pn-Diode oder pin-Diode sein . In diesem Fall empfängt die zweite Photodiode beide Signalkomponenten .
In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann auch der zweite Photodioden-Mesa eine Quantentopfstruktur enthalten, welche insoweit komplementär zur Quantentopfstruktur des ersten Photodioden-Mesa angelegt ist, dass der zweite Photodioden-Mesa optische Signale mit der anderen Polarisation stärker absorbiert als optische Signale mit der ersten Polarisation .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung betrifft diese einen Empfänger für den Empfang optischer Signale, mit zumindest einem Wellenleiter, welchem ein optisches
Eingangssignal zuführbar ist, zumindest einem ersten
Photodioden-Mesa, mit zumindest einer ersten KontaktSchicht, welche auf einer Teilfläche des Wellenleiters angeordnet ist und zumindest einer AbsorptionsSchicht, welche zumindest auf einer Teilfläche der ersten KontaktSchicht angeordnet ist und zumindest einer zweiten KontaktSchicht welche auf der AbSorptionsschicht angeordnet ist, wobei der Empfänger zumindest einen zweiten Photodioden-Mesa enthält, welcher zumindest eine erste KontaktSchicht, eine AbsorptionsSchicht und eine zweite KontaktSchicht enthält, wobei die erste KontaktSchicht auf einer Teilfläche des Wellenleiters angeordnet ist und die zumindest eine AbsorptionsSchicht auf zumindest einer Teilfläche der ersten KontaktSchicht
angeordnet ist und die zweite KontaktSchicht auf der
AbSorptionsschicht angeordnet ist, wobei der zweite
Photodioden-Mesa relativ zur Ausbreitungsrichtung des
Lichtes im Wellenleiter hinter dem ersten Photodioden-Mesa angeordnet ist, wobei AbsorptionsSchicht des ersten Photo¬ dioden-Mesa zumindest eine Quantentopfstruktur enthält oder daraus besteht, und der erste Photodioden-Mesa dazu einge¬ richtet ist, Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung stärker zu absorbieren als Licht einer zweiten
Polarisationsrichtung .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der zweite Photodioden-Mesa relativ zur Ausbreitungsrichtung des
Lichtes im Wellenleiter hinter dem ersten Photodioden-Mesa angeordnet sein . Dies bewirkt, dass bei hinreichendem
Volumen des ersten Photodioden-Mesa die erste Signal¬ komponente weitgehend durch Absorption in der Absorptions- schicht des ersten Photodioden-MeS 3. 3.U S dem Wellenleiter entfernt wird, sodass dem zweiten Photodioden-Mesa
überwiegend die zweite Signalkomponente zugeführt wird . Eine geringe verbleibende Intensität der ersten Signalkomponente erzeugt im zweiten Photodioden-Mesa ebenfalls ein
elektrisches Signal .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest der erste Photodioden-Mesa und der zweite Photodioden-Mesa und der Wellenleiter auf einem Substrat monolithisch integriert . Das Substrat kann beispielsweise Indiumphosphit , Gallium- arsenid, Silicium, Siliciumcarbid oder Saphir enthalten oder daraus bestehen . Daneben kann das Substrat zumindest einen Dotierstoff enthalten, um eine vorgebbare elektrische Leit¬ fähigkeit . Daneben kann das Substrat unvermeidliche Verun¬ reinigungen enthalten, beispielsweise Sauerstoff,
Wasserstoff oder Kohlenstoff .
Der Wellenleiter und die einzelnen Schichten des ersten Photodioden-Mesa und des zweiten Photodioden-Mesa können mit an sich bekannten mikroelektronischen Verfahren auf dem Substrat erzeugt werden . Beispielsweise können einzelne Schichten durch Spincoating, Sputtern, galvanische Verfahren oder ähnliche , 3.ΙΊ S 1ch bekannte Dünnschichtverfahren aufgebracht werden und durch Photolithographie und nachfolgendem nass- oder trockenchemischen Ätzen strukturiert werden . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann auf dem
Substrat zusätzlich zumindest ein elektrischer bzw . elektronischer Schaltkreis monolithisch integriert sein . Der elektronische Schaltkreis kann beispielsweise eine Signal¬ verstärkung, eine Diskriminierung, eine D/A-Wandlung, eine digitale Signalprozessierung oder weitere, an sich bekannte Modifikationen des Signals durchführen . Auf diese Weise ergibt sich ein kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen
Empfängers , welcher hierdurch eine größere Betriebssicherheit aufweisen kann . Darüber hinaus kann der vorgeschlagene Empfänger kostengünstig als Massenprodukt in großen Stück- zahlen hergestellt werden, wodurch sich erweiterte Einsatzmöglichkeiten ergeben .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste Kontaktschicht des ersten Photodioden-Mesa und die erste KontaktSchicht des zweiten Photodioden-Mesa elektrisch leitfähig miteinander verbunden sein . Dies ermöglicht die elektrische Signalauslese mit einer geringeren Anzahl von Leitungen, da für eine Mehrzahl von Photodioden nur noch eine gemeinsame Masseleitung und eine j eweils zugeordnete Signalleitung benötigt wird . Hierdurch kann eine größere Anzahl von Photodioden auf einem Substrat integriert oder Substratoberfläche eingespart werden, sodass eine größere Anzahl von Empfängern gleichzeitig auf einem Substrat hergestellt werden kann .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste Kontaktschicht des ersten Photodioden-Mesa und die erste Kontaktschicht des zweiten Photodioden-Mesa aus Teilflächen einer einzigen Kontaktschicht gebildet sein . Hierdurch kann die Strukturierung der ersten Kontaktschicht einfacher durchgeführt werden oder bei selektiver Abscheidung der Kontaktschicht ganz entfallen . Dies erlaubt Herstellungs¬ verfahren mit einer geringeren Anzahl von Photolithographiemasken, welche dadurch rascher und kostengünstiger
durchführbar sind .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält der
Empfänger eine Mehrzahl von ersten Photodioden-Mesa und/oder eine Mehrzahl von zweiten Photodioden-Mesa . Hierdurch kann jede Signalkomponente mehrfach redundant ausgelesen werden, sodass die Signale mit größerer Genauigkeit rekonstruiert werden können . In anderen Ausführungsformen der Erfindung können optische Modulationsverfahren verwendet werden, welche mehrere Bits in einer Symboldauer übertragen . In diesem Fall kann eine Mehrzahl von ersten und/oder zweiten Photodioden-Mesa dazu verwendet werden, unterschiedliche Bits zu rekonstruieren .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der
Wellenleiter ein Rippenwellenleiter sein oder zumindest abschnittsweise einen Rippenwellenleiter enthalten . Ein solcher Rippenwellenleiter lässt sich besonders einfach auf einem Substrat integrieren, erlaubt eine hinreicht gute Übertragungsqualität und ermöglicht eine evaneszente
Kopplung der optischen Signale zum Photodioden-Mesa .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der
Wellenleiter ein Monomode-Wellenleiter sein . Somit wird nur eine einzige optische Mode im Wellenleiter geführt, was den Anteil der optischen Untergrundsignale an der gesamten optischen Leistung reduziert .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann zumindest die AbSorptionsschicht zumindest des ersten Photodioden-Mesa einen Schichtaufbau aus abwechselnd angeordneten Einzel¬ schichten enthalten, wobei eine Schicht j eweils
InxGa ( i-x) AsyP ( i-y) oder InxGa ( i-x ) As enthält oder daraus besteht . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann x aus dem Intervall von etwa 0 , 5 bis etwa 0 , 8 und y aus dem Intervall von etwa 0 , 6 bis 1 gewählt sein . In einigen Ausführungs¬ formen der Erfindung kann eine EinzelSchicht etwa 4 nm bis etwa 15 nm Dicke aufweisen . Es wurde erkannt, dass die genannten Materialien in besonders einfacher Weise die
Ausbildung von abwechselnd angeordneten Barriereschichten und Leitschichten ermöglichen . Hierdurch kann die geforderte Bandstruktur bereitgestellt werden, welche eine
polarisationsabhängige Absorption des optischen Eingangs¬ signals im Photodioden-Mesa ermöglicht .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Anzahl der Einzelschichten in der AbsorptionsSchicht zwischen 2 und 50 betragen . In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Anzahl der Einzelschichten etwa 10 bis etwa 40 betragen. Die Anzahl der Einzelschichten ermöglicht die Anpassung des zur Verfügung stehenden Volumens der AbsorptionsSchicht ohne die Dicke der Einzelschichten und damit deren Bandstruktur zu verändern .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann im ersten Photodioden-Mesa Licht der ersten Polarisation um etwa 5 dB bis etwa 20 dB stärker absorbiert werden als Licht der zweiten Polarisation . Es wurde erkannt, dass selbst eine nur teilweise optische Trennung der Signalkomponente hinreichend ist, um die im j eweiligen optischen Signal transportierten Daten zu rekonstruieren . Der für eine vollständige optische Trennung der Signalkomponenten erforderliche Aufwand ist nicht zwingend erforderlich, sodass der Empfänger einfach herstellbar ist .
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne
Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden . Dabei zeigt
Figur 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers .
Figur 2 zeigt die Aufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Empfängers .
Figuren 1 und 2 zeigen die Struktur einer integrierten optischen Komponente, welche in einem Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar ist bzw . einen solchen Empfänger darstellt .
Der Empfänger ist auf einem Substrat 10 aufgebaut . Das
Substrat 10 kann beispielsweise Indiumphosph.it oder Silicium enthalten oder daraus bestehen . In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Mehrzahl von Substraten miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Waferbonden, um optische und elektronische Komponenten zu integrieren .
Das Substrat 10 weist eine erste Seite 101 und eine gegen¬ überliegende zweite Seite 102 auf. Das Substrat 10 kann ein monokristallines Substrat sein und neben dem Grundwerkstoff Verunreinigungen und/oder Dotierstoffe enthalten .
Auf einer Teilfläche der zweiten Seite 102 ist ein Wellenleiter 2 angeordnet . Der Wellenleiter 2 kann beispielsweise als Rippenwellenleiter ausgeführt werden . Zur Herstellung des Wellenleiters kann eine Schicht aus InGaAsP auf das Substrat abgeschieden und photolithographisch strukturiert werden . Durch Anpassen der Zusammensetzung des Materials kann neben der Bandlückenenergie und der Gitterkonstanten auch der Brechungsindex an einen gewünschten Sollwert angepasst werden .
Der Wellenleiter 2 weist eine erste Seite 21 und eine gegenüberliegende zweite Seite 22 auf . Der Wellenleiter 2 wird so auf dem Substrat 10 erzeugt, dass die erste Seite 21 mittelbar oder unmittelbar auf der zweiten Seite 102 des Substrates 10 angeordnet ist .
Orthogonal zu der ersten Seite 21 und der zweiten Seite 22 des Wellenleiters befindet sich eine Stirnseite 25, durch welche Licht als optisches Eingangssignal in den Wellen¬ leiter 2 eingekoppelt werden kann . Das Licht wird an den Begrenzungsflächen des Wellenleiters 2 totalreflektiert, sodass dieses entlang der Längserstreckung des Wellenleiters 2 propagiert .
Auf einer Teilfläche der zweiten Seite 22 des Wellenleiters 2 ist ein erster Photodioden-Mesa 3 angeordnet . Der erste Photodioden-Mesa enthält zumindest eine erste Kontakt¬ schicht 31 , eine zweite KontaktSchicht 32 und eine
dazwischen angeordnete AbsorptionsSchicht 33. Die erste KontaktSchicht 31 weist eine erste Seite 311 und eine gegenüberliegende zweite Seite 312 auf . Die erste
Seite 311 kann direkt oder indirekt auf der zweiten Seite 22 des Wellenleiters 2 angeordnet sein . Die erste
KontaktSchicht 31 kann InGaAsP enthalten oder daraus
bestehen, wobei die elementare Zusammensetzung im Vergleich zum Wellenleiter 2 modifiziert ist . Hierdurch kann die erste KontaktSchicht 31 einen größeren Brechungsindex aufweisen als das Material des Wellenleiters 2. Dies bewirkt eine evaneszente Kopplung des im Wellenleiter 2 geführten
optischen Signals , sodass dieses den Wellenleiter 2
verlassen und über die erste KontaktSchicht 31 in die
AbSorptionsschicht 33 eindringen kann .
Die erste KontaktSchicht 31 weist eine erste Leitfähigkeit auf . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die erste Leitfähigkeit eine n-Leitfähigkeit sein, welche durch Dotierung des Materials der ersten KontaktSchicht 31 erzielt wird . In diesem Fall ist die zweite KontaktSchicht 32 aus einem p-leitfähigen Material gebildet . In anderen
Ausführungsformen der Erfindung kann j edoch auch die erste KontaktSchicht 31 eine p-Leitfähigkeit aufweisen und die zweite KontaktSchicht 32 eine n-Leitfähigkeit. Wesentlich 1 St d.3.S S d.1ζ5 in der AbsorptionsSchicht 33 generierte Ladung über die Kontaktschichten 31 und 32 abgeführt werden kann .
Die AbSorptionsschicht 33 weist eine erste Seite 331 auf, welche auf der zweiten Seite 312 der ersten Kontakt¬ schicht 31 angeordnet ist . Die Absorptionssch.lch.t 33 ist 3.us einer Mehrzahl von Barriereschichten und Leitschichten zusammengesetzt, sodass sich die gewünschte Quantentopf- struktur ergibt . Die Quantentopfstruktur bewirkt eine polarisationsabhängige Absorption von Licht in der
AbSorptionsschicht 33 , sodass nur eine Signalkomponente eines aus zwei orthogonalen Polarisationskomponenten
zusammengesetzten optischen Signals im ersten Photodioden- Mesa 3 absorbiert wird bzw . diese erste Komponente wird im Photodioden-Mesa 3 verstärkt absorbiert. Der Unterschied der Absorption der ersten und der zweiten Signalkomponente kann beispielsweise etwa 5 dB bis etwa 20 dB betragen .
Die AbSorptionsschicht 33 weist eine zweite Seite 332 auf, auf welcher die erste Seite der KontaktSchicht 32 angeordnet ist . Auf der gegenüberliegenden zweiten Seite 322 der
KontaktSchicht 32 können weitere Schichten angeordnet sein, beispielsweise Metallisierungen oder Passivierungsschichten .
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die zweite KontaktSchicht 32 und die AbsorptionsSchicht 33 eine
geringere Fläche aufweisen als die erste KontaktSchicht 31. Dies bedeutet, die AbsorptionsSchicht 33 bedeckt nur eine Teilfläche der zweiten Seite 312 der ersten Kontakt¬ schicht 31. Hierdurch kann ein Vorlaufgebiet 315 ausgebildet werden, welches die optische Kopplung zwischen der
AbSorptionsschicht 33 und dem Wellenleiter 2 verbessern kann .
Aufgrund dej- sθ1θk.tiven Absorption kann an der ersten
KontaktSchicht 31 und der zweiten KontaktSchicht 32 des ersten Photodioden-Mesa 3 ein elektrisches Signal ausgelesen werden, welches einer Signalkomponente des optischen Signals im Wellenleiter 2 entspricht . Zur Aus1ese der zweiten
Signalkomponente, welche eine andere Polarisation aufweist, steht ein zweiter Photodioden-Mesa 4 zur Verfügung . Der zweite Photodioden-Mesa 4 weist ebenfalls zumindest eine erste KontaktSchicht 41 , eine zweite KontaktSchicht 42 und eine AbsorptionsSchicht 43 auf . Die AbsorptionsSchicht 43 kann ein intrinsisches , d . h . nominell undotiertes
Halbleitermaterial sein oder, wie in Figur 1 dargestellt, ebenfalls eine aus einer Mehrzahl von Schichten 431 und 432 zusammengesetzte Quantentopfstruktur aufweisen .
Dementsprechend weist der zweite Photodioden-Mesa 4 den Aufbau einer an sich bekannten Photodiode auf oder der zweite Photodioden-Mesa 4 hat einen ähnlichen Aufbau wie der vorstehend beschriebene erste Photodioden-Mesa 3. Die
Bandstruktur der AbsorptionsSchicht 43 wird in diesem Fall so modifiziert, dass der zum ersten Signalanteil orthogonale zweite Signalanteil des optischen Signals im zweiten
Photodioden-Mesa 4 absorbiert wird .
Die erste KontaktSchicht 31 des ersten Photodioden-Mesa 3 und die erste KontaktSchicht 41 des zweiten Photodioden- Mesa 4 kann an einer Stelle 314 elektrisch voneinander getrennt sein bzw . die ersten Kontaktschichten 31 und 41 können als separate Kontaktschichten ausgebildet sein . In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann eine einzige KontaktSchicht 5 verwendet werden . Eine erste Teilfläche der KontaktSchicht 5 bildet dann die erste KontaktSchicht 31 , wohingegen eine zweite Teilfläche der KontaktSchicht 5 eine erste KontaktSchicht 41 bildet . Dies erlaubt eine besonders einfache elektrische Signalauslese mit einer gemeinsamen Masseleitung .
Es ist darauf hinzuweisen, dass in Figur 1 und Figur 2 gezeigte Ausführungsform lediglich das Funktionsprinzip der Erfindung erläutert . Die Erfindung lehrt nicht die
Verwendung von genau zwei Photodioden-Mesa 3 und 4 als
Lösungsprinzip . In Abhängigkeit der für das optische Signal verwendeten Modulation und in Abhängigkeit der elektrischen Signalauslese kann auch eine größere Anzahl von Photodioden- Mesa verwendet werden . Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die Anwendung in der optischen Nachrichtentechnik
beschränkt . In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine oder beide Signalkomponenten des optischen
EingangsSignals auch unmoduliert sein .
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert werden . Betrachtet wird ein Photodioden-Mesa mit einer Breite von 5 ym und einer Längsausdehnung von 30 ym. Der Photodioden-Mesa ist auf einer n-leitfähigen KontaktSchicht angeordnet, welche auf der zweiten Seite eines Rippenwellenleiters aufgebracht ist . Die AbSorptionsschicht 33 der Photodiode enthält insgesamt 60 Einzelschichten, welche alternierend als
Barrierenschichten und Leitschichten ausgebildet sind . Die Barrierenschichten weisen eine Dicke von 10 nm auf . Die Leitschichten weisen eine Dicke von 5 , 5 nm auf . Insgesamt sind somit 30 Paare aus Barrieren- und Leitschichten in der AbSorptionsschicht 33 angeordnet . Die Barrierenschichten enthalten In0, ?Ga0, 3AS0, 64P0, 36 · Die Leitschichten enthalten In0, 55Gao, 45AS .
Es konnte gezeigt werden, dass dieser beispielhafte
Photodioden-Mesa für ein TE-polarisiertes optisches Signal eine Responsivität von 0,943 A/W aufweist . Wird ein TM- polarisiertes optisches Signal über den Wellenleiter
evaneszent in den Photodioden-Mesa eingekoppelt, so sinkt die Responsitivität auf 0,073 A/W . Der polarisations¬ abhängige Verlust in der Photodiode beträgt somit 11,11 dB . Diese schwächere Responsivität für die TM-polabrisierte Welle ist hinreichend, um die zwei TE- und TM-polarisierten Signalkomponenten eines zur optischen Datenübertragung verwendeten EingangsSignals zu trennen, auch wenn kein polarisationsabhängiger Strahlteiler im Empfänger zur
Verfügung steht .
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt . Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen . Die nachfolgenden
Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist . Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus . Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste" und „zweite" Merkmale definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger
Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen .

Claims

Ansprüche
1. Empfänger (1) für den Empfang optischer Signale, mit zumindest einem Wellenleiter (2), welchem ein optisches Eingangssignal zuführbar ist,
zumindest einem ersten Photodioden-Mesa (3) , mit zumindest einer ersten Kontaktschicht (31), welche auf einer Teilfläche des Wellenleiters (2) angeordnet ist und zumindest einer Absorptionsschicht (33) , welche zumindest auf einer Teilfläche der ersten Kontakt¬ schicht (31) angeordnet ist und zumindest einer zweiten Kontaktschicht (32) welche auf der Absorptionsschicht (33) angeordnet ist, wobei
der Empfänger (1) zumindest einen zweiten Photodioden-Mesa (4) enthält, welcher zumindest eine erste Kontaktschicht (41), eine Absorptionsschicht (43) und eine zweite Kontaktschicht (42) enthält, wobei die erste Kontaktschicht (41) auf einer Teilfläche des Wellenleiters (2) angeordnet ist und die zumindest eine Absorptionsschicht (43) auf zumindest einer Teilfläche der ersten Kontaktschicht (41) angeordnet ist und die zweite Kontaktschicht (42) auf der Absorptionsschicht (43) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorptionsschicht (33) des ersten Photo¬ dioden-Mesa (3) zumindest eine Quantentopfstruktur beinhaltet und dazu eingerichtet ist, Licht mit einer ersten Polarisationsrichtung stärker zu absorbieren als Licht einer zweiten Polarisationsrichtung, und
die Absorptionsschicht (43) des zweiten
Photodioden-Mesa (4) abweichend von der Absorptions¬ schicht (33) des ersten Photodioden-Mesa (3) zusammen¬ gesetzt ist.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Photodioden-Mesa (4) dazu eingerichtet ist, Licht mit der zweiten Polarisationsrichtung stärker zu absorbieren als Licht der ersten Polarisationsrichtung.
3. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption des zweiten Photodioden-Mesa (4) unabhängig von der Polarisation ist.
4. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Photodioden-Mesa (4) relativ zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes im
Wellenleiter (2) hinter dem ersten Photodioden-Mesa (3) angeordnet ist
5. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Absorptionsschicht (43) des zweiten Photodioden-Mesa (4) zumindest eine
Quantentopfstruktur enthält oder daraus besteht.
6. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest der erste Photodioden-Mesa (3) und der zweite Photodioden-Mesa (4) und der
Wellenleiter (2) auf einem Substrat (10) monolithisch integriert sind.
7. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die erste Kontaktschicht (31) des ersten Photodioden-Mesa (3) und die erste Kontaktschicht (41) des zweiten Photodioden-Mesa (4) elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind
8. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis Fehler!
Verweisquelle konnte nicht gefunden werden., dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktschicht (31) des ersten Photodioden-Mesa (3) und die erste Kontaktschicht (41) des zweiten Photodioden-Mesa (4) aus Teilflächen einer einzigen Kontaktschicht (5) gebildet sind.
9. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Wellenleiter (2) einen Rippenwellenleiter enthält oder daraus besteht und/oder dass der Wellenleiter (2) ein Monomode-Wellenleiter ist.
10. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest die Absorptionsschicht (33) zumindest des ersten Photodioden-Mesa (3) einen
Schichtaufbau aus abwechselnd angeordneten Einzelschichten (431, 432) enthält, wobei eine Schicht jeweils InGaAsP oder InGaAs enthält oder daraus besteht und eine
Einzelschicht (431, 432) etwa 4 nm bis etwa 15 nm Dicke aufweist .
11. Verfahren zum Empfang optischer Signale, bei welchem zumindest einem Wellenleiter (2) ein optisches Eingangssignal zugeführt wird, wobei
das optische Eingangssignal einen ersten
Signalanteil enthält, welcher eine erste Polarisation aufweist und einen zweiten Signalanteil enthält, welcher eine zweite Polarisation aufweist, wobei zumindest ein Signalanteil zumindest einen Datenstrom repräsentiert, und
das optische Eingangssignal in zumindest einen ersten Photodioden-Mesa (3) einkoppelt, wobei Licht der ersten Polarisation stärker absorbiert wird als Licht der zweiten Polarisation, und ein die absorbierte optische Leistung repräsentierendes elektrisches Signal erzeugt wird, und bei welchem
das optische Eingangssignal nachfolgend in zumindest einen zweiten Photodioden-Mesa (4)
einkoppelt, wobei ein die absorbierte optische Leistung repräsentierendes elektrisches Signal erzeugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass das optische Eingangssignal zumindest in den ersten Photodioden-Mesa (3) evaneszent einkoppelt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass im zweiten Photodioden-Mesa (4) Licht der zweiten Polarisation stärker absorbiert wird als Licht der dazu orthogonalen ersten Polarisation.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Photodioden-Mesa (3) Licht der ersten Polarisation um etwa 5 dB bis etwa 20 dB stärker absorbiert wird als Licht der zweiten
Polarisation .
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