DE102005042952B3 - Microresonator for producing clocked frequency for optical computer, has transmission lines formed within stop-band by anisotropy, where lines are spectrally spaced in such manner that its modulation frequency is in terahertz range - Google Patents

Abstract

The microresonator (21) has two multi-level layered mirrors (11`, 12`), and resonator layers (50, 52) arranged evenly between the mirrors. An optical anisotropy is provided in one of the layers of the mirrors. Polarized transmission lines perpendicular to each other, are formed within a stop-band by the optical anisotropy. The polarized transmission lines are spectrally spaced in such a manner that its modulation frequency is in terahertz range. An independent claim is also included for a method for manufacture of a microresonator on a substrate.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikroresonator für Anordnungen zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich, der sandwichartig aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln angeordneten ebenen Resonatorschicht besteht.The The invention relates to a microresonator for intensity modulation arrangements of radiation with modulation frequencies in the terahertz range, the sandwiched out of two mirrors and layered mirrors a arranged between the mirrors planar resonator layer consists.

Es ist ein Mikroresonator in der Druckschrift WO 01/05001 A1 beschrieben, wobei der Mikroresonator eine optisch aktive Schicht enthält, die bei der Resonanzwellenlänge sowohl emittiert als auch absorbiert. Die Absorption der Resonatorschicht ist ein sehr wichtiger Parameter. Bei genügend hoher Absorption kann es in der aktiven Schicht zu einer starken Kopplung zwischen Licht und dem Material, aus dem die Schicht besteht, kommen, in deren Folge sich zwei Resonanzen ausbilden, deren Frequenzabstände in Giga- oder Tetrahertzbereich liegen. Die beiden Moden können für eine Modulation verwendet werden.It a microresonator is described in document WO 01/05001 A1, wherein the microresonator contains an optically active layer, the at the resonance wavelength both emitted and absorbed. The absorption of the resonator layer is a very important parameter. With sufficiently high absorption can it in the active layer to a strong coupling between light and the material of which the layer is made, in whose The result is two resonances whose frequency intervals are or tetrahertz range. The two modes can be used for a modulation be used.

Es ist des Weiteren ein optischer Schalter in Form eines Mikroresonators in der Druckschrift WO 01/75513 A1 beschrieben, dessen optisch aktive Resonatorschicht durch Licht hoher Intensität gepumpt wird. Mit der durch den Pumpvorgang erzeugten Änderung der optischen Eigenschaften dieser Schicht verschiebt sich die Wellenlänge der Resonanz. Der Schaltvorgang soll mit Frequenzen bis in den Tetrahertz-Bereich betrieben werden können.It is further an optical switch in the form of a microresonator in the document WO 01/75513 A1, whose optically active Resonator layer is pumped by high intensity light. With the through the pumping change generated The optical properties of this layer shifts the wavelength of the Resonance. The switching process should be with frequencies up to the tetrahertz range can be operated.

Probleme bestehen darin, dass in beiden Mikroresonatoren jeweils für Änderungen der optischen Eigenschaften einer Schicht eine hohe Intensität der einfallenden Strahlen erforderlich ist. Auch sind in beiden Druckschriften von der Polarisationsrichtung unabhängige Moden vorhanden.issues consist in that in both microresonators each for changes the optical properties of a layer have a high intensity of the incident Rays is required. Also in both documents of the polarization direction independent Fashions available.

Eine Anordnung zur Erzeugung von Laserstrahlung mit zwei geringfügig unterschiedlichen Wellenlängen im Terahertz-Bereich ist in der Druckschrift: Four-wave mixing and direct terahertz emission with two-color semiconductor lasers, Applied Physics Letters, Volume 84, Nr.18, 2004, S.3585–3587, beschrieben, wobei die Anordnung auf einem Littman-Resonator beruht. Der Littman-Resonator 1 in 1 besteht aus

• – einer Laserdiode 2,
• – einem Beugungsgitter 3,
• – einem Linsensystem 4 und
• – einem Endspiegel 5 mit zwei variierenden, zueinander schräg geneigten Reflexionsbereichen 6, 7.

An arrangement for generating laser radiation with two slightly different wavelengths in the terahertz range is in the document: Four-wave mixing and direct terahertz emission with two-color semiconductor lasers, Applied Physics Letters, Volume 84, No. 18, 2004, p. 3585-3587, the arrangement being based on a Littman resonator. The Littman resonator 1 in 1 consists

• - a laser diode 2 .
• - a diffraction grating 3 .
• - a lens system 4 and
• - an end mirror 5 with two varying, mutually obliquely inclined reflection areas 6 . 7 ,

Wie in 1 gezeigt ist, trifft der Strahl 8 der Laserdiode 2 auf das Beugungsgitter 3, wobei das Licht der nullten Beugungsordnung den Littman-Resonator 1 verlässt und das Licht 9 der ersten Beugungsordnung nach Parallelisierung durch das Linsensystem 4 senkrecht und spektral zerlegt auf den Endspiegel 5 trifft. Auf dem Endspiegel 5 befinden sich die beiden Reflexionsbereiche 6, 7 mit hinreichend großer Reflexion, deren lateraler Abstand und damit der spektrale Abstand der reflektierten Wellenlängen variiert werden kann. Für die beiden Wellenlängen erfolgt im Littman-Resonator 1 eine Verstärkung, deren Laserstrahlung am Beugungsgitter 3 in der nullten Beugungsordnung ausgekoppelt ist. Am Ausgang werden zwei parallel polarisierte Maxima der Laseremission mit geringfügig verschiedenen Wellenlängen, deren Frequenzdifferenz im Terahertz-Bereich liegt, gemessen.As in 1 is shown, the beam hits 8th the laser diode 2 on the diffraction grating 3 wherein the light of the zeroth diffraction order is the Littman resonator 1 leaves and the light 9 the first diffraction order after parallelization by the lens system 4 vertically and spectrally dissected on the end mirror 5 meets. On the end mirror 5 are the two reflection areas 6 . 7 with sufficiently large reflection whose lateral distance and thus the spectral distance of the reflected wavelengths can be varied. For the two wavelengths takes place in the Littman resonator 1 a gain whose laser radiation at the diffraction grating 3 is decoupled in the zeroth order of diffraction. At the output, two parallel polarized maxima of the laser emission with slightly different wavelengths whose frequency difference is in the terahertz range are measured.

Das Problem besteht darin, dass nur durch einen aufwändigen eingebauten Bauelementeeinsatz nach dem Austritt aus dem Littman-Resonator eine Modulationsfrequenz im Terahertz-Bereich erreicht werden kann. Ein weiteres Problem besteht in dem großen Platzbedarf infolge eines relativ großen Volumens des Littman-Resonators.The Problem is that only by a complex built-in component use after exiting the Littman resonator a modulation frequency in the terahertz range can be achieved. Another Problem exists in the big one Space requirement due to a relatively large volume of the Littman resonator.

Des Weiteren ist ein Mikroresonator 10 mit einem Schichtaufbau in der Druckschrift: Spontaneous emission and laser oscillati on in microwaves, CRC Press, Boca Raton, 1995 beschrieben, in dem dessen Transmissions-Eigenschaften dargestellt sind. Dazu sind in 2 der Schichtaufbau und die Eigenschaften des Mikroresonators 10 gezeigt, wobei 2a einen schematischen Aufbau der verwendeten Struktur, 2b das Transmissionsspektrum des Mikroresonators 10 in einer Übersicht und 2c einen Ausschnitt aus dem Stop-Band 51 mit der Transmissionslinie 14 darstellen. Der Mikroresonator 10 in 2b besteht aus zwei jeweils äußeren mehrfach paarig mit einem niedrigbrechenden und einem höherbrechenden Dielektrikum geschichteten dielektrischen Spiegeln 11, 12, zwischen denen sandwichartig mittig eine Resonatorschicht 13 angeordnet ist. Jeweils außen in den Spiegeln 11, 12 sind eine Grundschicht 17 und eine Deckschicht 18 aus höherbrechendem Material als Abschlussschicht integriert vorhanden.There is also a microresonator 10 with a layer structure in the publication: Spontaneous emission and laser oscillation on microwaves, CRC Press, Boca Raton, 1995, in which its transmission properties are shown. These are in 2 the layer structure and the properties of the microresonator 10 shown, where 2a a schematic structure of the structure used, 2 B the transmission spectrum of the microresonator 10 in an overview and 2c a section of the stop band 51 with the transmission line 14 represent. The microresonator 10 in 2 B consists of two dielectric layers, each layered in pairs, with a low refractive index and a higher refractive index dielectric 11 . 12 between which sandwiched a resonator layer in the middle 13 is arranged. Each outside in the mirrors 11 . 12 are a base layer 17 and a cover layer 18 made of higher refractive material integrated as a finishing layer.

Der Mikroresonator 10 besteht dabei aus einer in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Resonatorschicht 13 mit einer optischen Dicke, die ungefähr ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge, bei der die Transmissionslinie 14, auch als Resonatormode bezeichnet, liegt, und aus den beiden Spiegeln 11, 12, deren Bereich maximaler Reflexion bei Betrachtung als Einzelbauelement die Wellenlänge der Transmissionslinie (Tranmissionswellenlänge) 14 einschließt.The microresonator 10 consists of a transparent in a given wavelength range resonator 13 with an optical thickness that is approximately an integer multiple of half the wavelength at which the transmission line 14 , also referred to as resonator mode, is located, and from the two mirrors 11 . 12 whose maximum reflection range, when considered as a single component, is the wavelength of the transmission line (transmission wavelength) 14 includes.

In 2a bestehen die Grundschicht 17 und die Deckschicht 18 aus TiO₂ und die innen befindlichen paarigen Schichten jeweils aus SiO₂ und TiO₂. Der Mikroresonator 10 weist in seiner gesamten Struktur eine Isotropie auf, d.h. in allen Richtungen ist die gleiche Brechzahl vorhanden, die z.B. in der Herstellung durch eine der Resonatorschichtnormalen parallel gerichteten Aufdampfung im Hochvakuum entsteht. Es wird nur eine Transmis sionslinie 14 mit einer Halbwertsbreite (eng. FWHM) von ca. 2,2 nm erhalten, wie in 2c gezeigt ist.In 2a exist the base layer 17 and the topcoat 18 of TiO ₂ and the inner paired layers each of SiO ₂ and TiO ₂ . The microresonator 10 has an isotropy in its entire structure, ie, the same refractive index is present in all directions, which arises, for example, in the production by one of the Resonatorschichtnormalen parallel evaporation in a high vacuum. There will only be one transmission line 14 obtained with a half width (narrow FWHM) of about 2.2 nm, as in 2c is shown.

Wie in 2b und 2c gezeigt ist, befindet sich innerhalb des Stop-Bandes 51 die Transmissionslinie 14 bei einer Wellenlänge von ca. 700 nm. Die Wellenlänge der Transmissionslinie 14 hängt von den Eigenschaften des Mikroresonators 10 ab. Die Güte des Mikroresonators 10 wird durch den Qualitätsfaktor Q beschrieben, wobei Q ein Maß für die spektrale Breite Δλ der Transmissionswellenlänge λ nach Gleichung Q = λ/Δλ (I)ist.As in 2 B and 2c is located within the stop band 51 the transmission line 14 at a wavelength of about 700 nm. The wavelength of the transmission line 14 depends on the characteristics of the microresonator 10 from. The quality of the microresonator 10 is described by the quality factor Q, where Q is a measure of the spectral width Δλ of the transmission wavelength λ according to equation Q = λ / Δλ (I) is.

Der Qualitätsfaktor hängt somit von der Qualität der verwendeten Schichten – von der Transparenz, der Homogenität, der Rauhigkeit der Grenzflächen und anderen Parametern – und bei einem Vorhandensein von dielektrischen Spiegeln von der Anzahl der verwendeten Schichtpaare pro Spiegel 11, 12 ab.The quality factor thus depends on the quality of the layers used - on the transparency, homogeneity, roughness of the interfaces and other parameters - and on the presence of dielectric mirrors on the number of layer pairs used per mirror 11 . 12 from.

Die angegebene Anordnung zur Intensitätsmodulation enthält im Wesentlichen einen Laser, den ebenen isotropen Mikroresonator und einen Polarisator, die jeweils voneinander getrennte Bauelemente darstellen und relativ viel Raum benötigen.The specified arrangement for intensity modulation contains substantially a laser, the plane isotropic microresonator and a polarizer, each represent separate components and relative need a lot of space.

Es ist eine Anordnung zur Erzeugung von Laser-Emissionslinien in der Druckschrift: Influence of the orientation of liquid crystalline poly(9,9-diotylfluorene) on its lasing properties in an planar microcavity, Applied Physics Letters, Volume 80, Nr. 22, 20032, S.4088–4090 mit einem Laser und einem Polarisator beschrieben, zwischen denen ein Mikroresonator eingesetzt ist, der als Resonatorschicht ein eingebrachtes, organisches Material aufweist, in dem ein Lasermedium mit einer Besetzungsinversion vorhanden ist und das eine optische Anisotropie in der Resonatorschichtebene aufweist. Die ebene Resonatorschicht ist einerseits von einem Aluminium-Spiegel und andererseits von einem Spiegel aus mehreren Schichten unterschiedlicher Brechzahlen umgeben. Die Spiegel zu beiden Seiten der anisotropen Resonatorschicht sind jeweils isotrop ausgebildet. Wird das organische Material bei einer vorgegebenen Wellenlänge und oberhalb der Schwellenleistung optisch gepumpt, ergeben sich zwei senkrecht zueinander polarisierte Laser-Emissionslinien:

• – die eine der Laser-Emissionslinien hat eine Wellenlänge von 449 nm und ist senkrecht zur Ausbreitungsrichtung polarisiert, und
• – die andere der Laser-Emissionslinen hat eine Wellenlänge von 481 nm und ist ebenfalls senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und senkrecht zur Wellenlänge von 449 nm polarisiert.

It is an arrangement for generating laser emission lines in the publication: Influence of the orientation of liquid crystalline poly (9,9-diotylfluorenes) on its lasing properties in anplanar microcavity, Applied Physics Letters, Volume 80, No. 22, 20032 , S.4088-4090 described with a laser and a polarizer, between which a microresonator is used, which has as a resonator layer, an introduced organic material in which a laser medium with a population inversion is present and which has an optical anisotropy in the resonator layer plane. The planar resonator layer is surrounded on the one hand by an aluminum mirror and on the other hand by a mirror of several layers of different refractive indices. The mirrors on both sides of the anisotropic resonator layer are each formed isotropically. If the organic material is optically pumped at a given wavelength and above the threshold power, two laser emission lines polarized perpendicular to one another result:

• - One of the laser emission lines has a wavelength of 449 nm and is polarized perpendicular to the direction of propagation, and
• The other of the laser emission lines has a wavelength of 481 nm and is also polarized perpendicular to the propagation direction and perpendicular to the wavelength of 449 nm.

Das Problem besteht darin, dass der Abstand der beiden Laser-Emissionslinien 32 nm beträgt und damit sehr hoch ist. Es ergeben sich auch große Halbwertsbreiten (engl. FWHM). Bei einer Modulation der beiden zugehörigen Frequenzen mittels eines Polarisators wird eine Modulationsfrequenz erreicht, die wesentlich von den Frequenzen des Terahertz-Bereiches entfernt liegen.The The problem is that the distance between the two laser emission lines 32 nm is and therefore very high. There are also large half-widths (English FWHM). In a modulation of the two associated frequencies a modulation frequency is achieved by means of a polarizer, which is substantially removed from the frequencies of the terahertz range lie.

Es treten folgende Nachteile auf:
Zum Ersten ist das Zusammenfügen der zugehörigen Bauelemente auf Grund der oft sehr kritischen Dimensionen zeit- und kostenaufwendig,
zum Zweiten ist die Stabilität einer solchen Anordnung – Laser, Mikroresonator, Polarisator – gegen Temperaturschwankungen oder mechanischer Verformung unter Umständen beschränkt, und
zum Dritten wird der Einsatz des Mikroresonators als Komponente in miniaturisierten Anordnungen zumindest erheblich erschwert.The following disadvantages occur:
First, the assembly of the associated components due to the often very critical dimensions is time consuming and costly,
secondly, the stability of such an arrangement - laser, microresonator, polarizer - may be limited to variations in temperature or mechanical deformation, and
Third, the use of the microresonator as a component in miniaturized arrangements is at least considerably more difficult.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Mikroresonator für Anordnungen zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich anzugeben, der derart geeignet ausgebildet ist, dass er auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt werden kann. Ebenso sollen die Transmissionslinien einen geringeren Abstand und eine geringere Halbwertbreite aufweisen. Es soll auch mit dem Mikroresonator in der Anordnung eine Realisierung aus wenigen und monolithisch integrierbaren optischen Bauelementen erfolgen sowie eine Stabilität gegen Temperaturschwankungen oder mechanischen Verformungen gewährleistet werden.Of the The invention is therefore based on the object, a microresonator for orders for intensity modulation indicate radiation with modulation frequencies in the terahertz range, which is designed so that it easily and cost-effective can be produced. Likewise, the transmission lines to a have smaller distance and a lower half-width. It should also with the microresonator in the arrangement a realization from a few and monolithically integrable optical components done as well as a stability guaranteed against temperature fluctuations or mechanical deformations become.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1,9 und 13 gelöst.The The object of the invention is characterized by the features of claim 1,9 and 13 solved.

In dem Mikroresonator für Anordnungen zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich, der sandwichartig aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln mittig angeordneten ebenen Resonatorschicht besteht, ist
gemäß dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1
in mindestens einer der den ebenen Mikroresonator bildenden Schichten mindestens eines Spiegels eine optische Anisotropie vorhanden, durch die sich innerhalb des Stop-Bandes zwei senkrecht zueinander polarisierte Transmissionslinien ausbilden, die derart spektral beabstandet vorgebbar sind, dass sich ihre Modulationsfrequenz im Terahertz-Bereich befindet.In the microresonator for arrangements for the intensity modulation of radiation with modulation frequencies in the terahertz range, which is sandwiched by two multi-layered mirrors and a centrally disposed between the mirrors planar resonator layer is
according to the characterizing part of claim 1
in at least one of the planar microresonator forming layers of at least one mirror an optical anisotropy present, through which within the stop band two perpendicular to each other form polarized transmission lines, which are spectrally spaced such predetermined that their modulation frequency is in the terahertz range.

Die optische Anisotropie in den ebenen Schichten kann durch eine strukturelle Anisotropie herbeigeführt sein.The optical anisotropy in the planar layers may be due to a structural Anisotropy induced be.

Die strukturelle Anisotropie kann durch eine einen vorgegebenen Neigungswinkel zur Normalen (längsaxial gerichtet) des Mikroresonators geneigt gerichtete schichtenweise Aufdampfung von z.B. unterschiedlichen dielektrischen Materialien entstehen.The Structural anisotropy may be due to a given tilt angle to the normal (longitudinal axial directed) of the microresonator inclined stratified Vapor deposition of e.g. different dielectric materials arise.

Die Spiegel können aus dielektrischem Material beispielsweise mit säulenartiger Struktur und/oder aus mindestens einer Metallschicht gebildet sein.The Mirrors can of dielectric material, for example with a columnar structure and / or be formed of at least one metal layer.

Die optische Anisotropie und damit der geringe Abstand der spektral beabstandeten Transmissionslinien können in vorgegebenen Grenzen der strukturellen Anisotropie durch den Herstellungsprozess eingestellt werden.The optical anisotropy and thus the small distance of the spectral spaced transmission lines can within predetermined limits the structural anisotropy set by the manufacturing process become.

Die Resonatorschicht kann wahlweise isotrop oder anisotrop ausgebildet sein.The Resonator layer can optionally be formed isotropic or anisotropic be.

Es ist vorgesehen, eine Linienbreite der unterschiedlich polarisierten Transmissionslinien zu erreichen, die vergleichbar der oder kleiner als der Abstand der Wellenlänge beider Transmissionslinien ist.It is provided, a line width of different polarized To achieve transmission lines that are comparable to or smaller as the distance of the wavelength both transmission lines.

Eine äußere Schicht – die Grundschicht oder die Deckschicht – eines der beiden Spiegel kann mit einem optischen Element oder Träger-Substrat in Verbindung stehen, auf das die Beschichtung – z.B. das Aufdampfen im Vakuum – erfolgt.An outer layer - the base layer or the topcoat - one The two mirrors can be used with an optical element or carrier substrate to which the coating - e.g. the vapor deposition in a vacuum - takes place.

Das Verfahren zur Herstellung eines Mikroresonators auf einem tragenden Substrat, wobei der Mikroresonator sandwichartig aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln mittig angeordneten ebenen Resonatorschicht besteht, wobei die Spiegelschichten nacheinander in Folge auf das Substrat aufgebracht werden,
weist gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 9, folgende Schritte auf:

• – Aufbringen einer Grundschicht eines ersten Spiegels auf ein Substrat,
• – Herstellen des ersten Spiegels, bestehend aus einer Folge von Schichten aus im vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Materialien mit abwechselnd größerer und kleinerer Brechzahl und jeweils einer optischen Dicke von einem Viertel einer vorgegebenen Transmissionswellenlänge, wobei die zugehörige Grundschicht aus dem höherbrechenden Material besteht,
• – Aufbringen einer Resonatorschicht auf den ersten Spiegel, wobei die Brechzahl der Resonatorschicht kleiner als die des höherbrechenden Materials ist, bestehend aus einem der vorgegebenen Transmissionswellenlänge ebenfalls transparenten Material,
• – Aufbringen eines zweiten Spiegels, bestehend aus einer Folge von Schichten aus im vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Materialien mit abwechselnd größerer und kleinerer Brechzahl und jeweils einer optischen Dicke von einem Viertel der vorgegebenen Transmissionswellenlänge, und
• – Aufbringen einer den zweiten Spiegel abschließenden Deckschicht aus dem höherbrechenden Material,

wobei mindestens eine der Spiegelschichten mit einer strukturellen, zur optischen Anisotropie führenden Anisotropie versehen wird.The method for producing a microresonator on a supporting substrate, wherein the microresonator sandwiched by two multi-layered mirrors and a centrally disposed between the mirrors planar resonator layer, wherein the mirror layers are successively applied in succession to the substrate,
according to the characterizing part of claim 9, has the following steps:

• Applying a base layer of a first mirror to a substrate,
• - Producing the first mirror, consisting of a series of layers of transparent materials in the predetermined wavelength range with alternately larger and smaller refractive index and in each case an optical thickness of one quarter of a predetermined transmission wavelength, wherein the associated base layer consists of the higher refractive index material,
• Applying a resonator layer to the first mirror, wherein the refractive index of the resonator layer is smaller than that of the higher refractive index material, comprising a material that is likewise transparent to the predetermined transmission wavelength,
• - Applying a second mirror, consisting of a series of layers of transparent materials in the predetermined wavelength range with alternately larger and smaller refractive index and in each case an optical thickness of one quarter of the predetermined transmission wavelength, and
• Applying a cover layer of the material of higher refractive index, which terminates the second mirror,

wherein at least one of the mirror layers is provided with a structural, leading to the optical anisotropy anisotropy.

Die strukturelle Anisotropie wird durch eine Aufdampfung der Spiegel in einer bestimmten Richtung geneigt zur Normalen der Oberfläche eine Träger-Substrats oder optischen Elements herbeigeführt, indem z.B. bei dielektrischen Materialien dadurch ein säulenartiges Wachstum mit einer Orientierung geneigt zur Oberfläche und damit zu unterschiedlichen Brechzahlen – zur optischen Anisotropie – in verschiedenen Richtungen in der Mikroresonator-Ebene erreicht wird.The structural anisotropy is caused by a vapor deposition of the mirror in a certain direction inclined to the normal of the surface one Carrier substrate or optical element, e.g. at dielectric Materials by a columnar Growth with an orientation inclined to the surface and thus different refractive indices - for optical anisotropy - in different Directions in the microresonator level is achieved.

Als dielektrischen Materialien sind SiO₂ (niedrigbrechend) und TiO₂ (hochbrechend) zum Aufdampfen vorgesehen.As dielectric materials SiO ₂ (low refractive index) and TiO ₂ (high refractive index) are provided for vapor deposition.

In der Anordnung zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich kann ein Laser und/oder ein Polarisator sowie ein ebener Mikroresonator enthalten sein, der sandwichartig aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln mittig angeordneten ebenen Resonatorschicht besteht, wobei die Schichten nacheinander in Folge auf das Substrat aufgebracht werden und mindestens eine der Spiegelschicht anisotropisch ist,
ist gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 13
der anisotrop ausgebildete Mikroresonator mit dem Laser und/oder dem Polarisator verbunden ist, wobei sich zwei senkrecht zueinander polarisierten Transmissionslinien derart ausbilden, dass eine Intensitätsmodulation durch Überlagerung der beiden Transmissionslinien erzeugbar ist.In the arrangement for the intensity modulation of radiation with modulation frequencies in the terahertz range, a laser and / or a polarizer and a planar microresonator may be contained, which consists sandwiched two mirrors several layers and a centrally disposed between the mirrors planar resonator layer, wherein the layers successively applied to the substrate in succession and at least one of the mirror layers is anisotropic,
is according to the characterizing part of claim 13
the anisotropically formed microresonator is connected to the laser and / or the polarizer, wherein two mutually perpendicular polarized transmission lines form such that an intensity modulation can be generated by superposing the two transmission lines.

Der Mikroresonator kann dabei direkt auf einem Polarisator derart aufgebaut sein, dass die Transmissionslinien gemischt werden.Of the Microresonator can be constructed directly on a polarizer be that the transmission lines are mixed.

Der Mikroresonator kann auch direkt auf einem Laser derart aufgebaut sein, dass beide Transmissionslinien angeregt werden.Of the Microresonator can also be built up directly on a laser like this be that both transmission lines are excited.

Die Resonatorschicht des Mikroresonators kann aus einem Lasermedium bestehen, dessen Emissionswellenlänge die Transmissionslinien einschließt.The Resonator layer of the microresonator can be made of a laser medium whose emission wavelength is the transmission lines includes.

Die zugehörige Pumpwellenlänge des Lasermediums kann sich außerhalb des Stop-Bandes des Mikroresonators befinden.The associated Pump wavelength the laser medium may be outside the stop band of the microresonator are located.

Die Pumpwellenlänge des Lasermediums kann in einer anderen Ausführung optisch mindestens einer Wellenlänge der sich in der Ebene der Resonatorschicht ausbreitenden Transmissionslinien innerhalb des Stop-Bandes entsprechen.The Pump wavelength The laser medium may optically at least one in another embodiment wavelength the propagating in the plane of the Resonatorschicht transmission lines within correspond to the stop band.

Letztlich kann eine strahlungsabgebende Aktivierung des Lasermediums mit elektrischen Mitteln erreichbar sein.Ultimately can be a radiation-emitting activation of the laser medium with electric Be achievable means.

Die Verwendung des Mikroresonators und der zugehörigen Anordnung zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich kann zur Erzeugung von Taktfrequenzen optischer Computer vorgesehen sein.The Use of the microresonator and the associated arrangement for intensity modulation of radiation with modulation frequencies in the terahertz range be provided for generating clock frequencies optical computer.

Das Verfahren zur Herstellung eines Mikroresonators insbesondere mit dielektrischen Spiegeln besteht darin, dass zunächst ein erster dielektrischer Spiegel, bestehend aus einer Folge von Schichten aus im vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Materialien mit abwechselnd größerer und kleinerer Brechzahl und jeweils einer optischen Dicke von einem Viertel der Transmissionswellenlänge auf dem vorgesehenen Substrat hergestellt wird, wobei die Grundschicht des ersten Spiegels aus dem höherbrechenden Material besteht. Danach wird aus einem der Transmissionswellenlänge ebenfalls transparenten Material eine Resonatorschicht, deren Brechzahl kleiner als die des höherbrechenden Materials ist, aufgebracht und auf die Resonatorschicht wiederum. als zweiter dielektrischer Spiegel analog dem ersten Spiegel.The Method for producing a microresonator, in particular with dielectric mirrors is that first a first dielectric mirror, consisting of a sequence of layers in the predetermined wavelength range transparent materials with alternately larger and smaller refractive index and each having an optical thickness of one quarter of the transmission wavelength on the provided substrate is provided, wherein the base layer of the first mirror from the higher-breaking Material exists. Thereafter, one of the transmission wavelengths also becomes transparent material, a resonator layer whose refractive index is smaller as that of the higher-breaking one Material is applied and in turn on the resonator. as a second dielectric mirror analogous to the first mirror.

Durch Aufbringen des zweiten Spiegels, bestehend aus einer Folge von Schichten aus im vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Materialien mit abwechselnd größerer und kleinerer Brechzahl und jeweils einer optischen Dicke von einem Viertel der Transmissionswellenlänge, und durch Aufbringen einer Deckschicht des zweiten Spiegels aus dem höherbrechenden Material als Abschluss des zweiten Spiegels, wobei mindestens eine der Spiegelschichten ist mit einer strukturellen Anisotropie versehen wird, die zur optischen Anisotropie führt, wird der anisotropen Mikroresonator vervollständigt.By Applying the second mirror, consisting of a series of layers out in the specified wavelength range transparent materials with alternately larger and smaller refractive index and each having an optical thickness of one quarter of the transmission wavelength, and by applying a cover layer of the second mirror from the higher refractive index Material as a conclusion of the second mirror, wherein at least one The mirror layers are provided with a structural anisotropy which leads to optical anisotropy becomes the anisotropic microresonator completed.

Die optische Anisotropie entsteht dadurch, dass die strukturelle Anisotropie durch eine Aufdampfung in einer bestimmten Richtung nicht senkrecht zur Oberfläche, sondern unter einem davon abweichenden vorgegebenen Aufdampfwinkel α erfolgt, was bei geeigneten Materialien wie z.B. SiO₂ (niedrigbrechend) und TiO₂ (hochbrechend) zu einem säulenartigen Wachstum mit einer Säulen-Orientierung nicht senkrecht zur Oberfläche und damit zu unterschiedlichen Brechzahlen in verschiedenen Richtungen in der Mikroresonator-Ebene führt. Der so hergestellte Mikroresonator weist innerhalb eines bestimmten Wellenlängenintervalls ein Transmissionsspektrum für einen auftreffenden Strahl auf, das aus zwei zueinander senkrecht polarisierten Transmissionslinien kleiner Halbwertsbreite mit kleiner Wellenlängendifferenz und unterschiedlichem Maximum besteht.The optical anisotropy arises from the fact that the structural anisotropy by vapor deposition in a certain direction is not perpendicular to the surface, but at a deviating prescribed Aufdampfwinkel α, which in suitable materials such as SiO ₂ (low refractive) and TiO ₂ (high refractive) to a columnar growth with a column orientation not perpendicular to the surface and thus leads to different refractive indices in different directions in the microresonator plane. Within a certain wavelength interval, the microresonator thus produced has a transmission spectrum for an incident beam, which consists of two mutually perpendicularly polarized transmission lines of small half-width with small wavelength difference and different maximum.

Der Mikroresonator kann als zentrales Bauelement in der Anordnung zur Intensitätsmodulation nämlich als eine Aufeinanderfolge aus dünnen Schichten bestimmter Dicken und Brechzahlen mit einer Gesamtdicke von einigen Mikrometern z.B. als Film, mit sehr hoher Güte und einer vorgegebenen optischen Anisotropie der Spiegel in der Schichtebene eingesetzt sein.Of the Microresonator can be used as a central component in the arrangement for Intensity modulation namely as a succession of thin layers certain thicknesses and refractive indices with a total thickness of some Microns e.g. as a film, with very high quality and a given optical Anisotropy of the mirrors can be used in the layer plane.

Der Mikroresonator kann wie oben geschrieben auch entweder auf einem separaten Substrat, z.B. einem Glassubstrat, auf einem nachgeschalteten Bauelement – z.B. dem Polarisator – oder aber direkt auf einer Strahlungsquelle – dem Laser – aufgebracht oder integriert angeordnet sein. Von dem Glassubstrat kann der Mikroresonator gelöst werden und selbständig als Bauelement existieren.Of the Microresonator can also be written on either one as above separate substrate, e.g. a glass substrate, on a downstream Component - e.g. the polarizer - or but applied directly to a radiation source - the laser or integrated. From the glass substrate, the microresonator solved become and independently exist as a component.

Die Überlagerung der beiden senkrecht zueinander polarisierten Transmissionslinien geringer Wellenlängendifferenz, die den anisotropen Mikroresonator, der die vorgegebene optische Anisotropie der Spiegel aufweist, verlassen, kann derart erfolgen, dass die Transmissionslinien durch den Polarisator, zu einer Schwebung überlagert werden. Dabei kann der Polarisator so orientiert sein, dass beide Transmissionslinien mit vorzugsweise gleicher Intensität transmittieren können.The overlay the two perpendicularly polarized transmission lines small wavelength difference, the anisotropic microresonator, which has the given optical Anisotropy of the mirror, leave, can be such that the transmission lines through the polarizer, superimposed to a beat become. In this case, the polarizer can be oriented so that both Transmit transmission lines with preferably the same intensity can.

Die Modulationsfrequenz hängt von dem Wellenlängenabstand, der einer bestimmten Frequenzdifferenz der Transmissionslinien entspricht, ab und kann durch die variierbare strukturelle Anisotropie der Spiegel des Mikroresonators und somit durch die variierbare optischen Anisotropie vorgegeben werden.The Modulation frequency depends from the wavelength distance, which corresponds to a certain frequency difference of the transmission lines and may be due to the variable structural anisotropy of the mirror of the microresonator and thus by the variable optical anisotropy be specified.

Dabei kann die Anordnung zur Intensitätsmodulation aus dem Mikroresonator und dem Polarisator auch so aufgebaut sein, dass sie als Filter für die Strahlung einer externen kontinuierlichen Strahlungsquelle dient, die dann moduliert wird, oder sie kann innerhalb des Mikroresonators selbst ein Lasermedium enthalten, so dass sie nach z.B. auch optischem Pumpen eine modulierte Strahlung mit Frequenzen im Terahertz-Bereich emittiert.In this case, the arrangement for intensity modulation of the microresonator and the polarizer can also be constructed so that it serves as a filter for the radiation of an external continuous radiation source, which is then modulated, or it may contain a laser medium within the microresonator itself, so that they after eg also opti Shem pumps emitted modulated radiation with frequencies in the terahertz range.

Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben.further developments and specific embodiments of the invention are described in further subclaims.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mittels mehrerer Zeichnungen im Vergleich zu den vordem beschriebenen Zeichnungen zum Stand der Technik näher erläutert.The Invention will be described with reference to several embodiments by means of several Drawings in comparison to the previously described drawings for State of the art closer explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Littman-Resonator aus Einzelbauelementen zur Aufspaltung einer Laserlinie in zwei Linien geringen spektralen Abstandes im Terahertz-Bereich nach dem Stand der Technik, 1 a schematic representation of an arrangement with a Littman resonator of individual components for splitting a laser line in two lines of small spectral distance in the terahertz region according to the prior art,

2 eine Darstellung eines Mikroresonators nach dem Stand der Technik, wobei 2 a representation of a microresonator according to the prior art, wherein

2a einen schematischen Aufbau, 2a a schematic structure,

2b das Transmissionsspektrum des Mikroresonators mit Stop-Band und Transmissionslinie und 2 B the transmission spectrum of the microresonator with stop band and transmission line and

2c einen Ausschnitt aus dem Stop-Band mit der Transmissionslinie darstellen, 2c represent a section of the stop band with the transmission line,

3 eine perspektivische Darstellung eines Mikroresonators, 3 a perspective view of a microresonator,

4 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines Mikroresonators auf einem Glassubstrat mit geneigter Aufdampfungsrichtung zur Herstellung anisotroper Schichten, 4 3 a schematic representation of a longitudinal section of a microresonator on a glass substrate with an inclined vapor deposition direction for producing anisotropic layers,

5 eine Darstellung des Transmissionsspektrums des Mikroresonators mit zwei spektralen, zueinander senkrecht polarisierten Transmissionslinien und einer Schwebung als Ergebnis einer Intensitätsmodulation, 5 a representation of the transmission spectrum of the microresonator with two spectral, mutually perpendicularly polarized transmission lines and a beat as a result of an intensity modulation,

6 eine Darstellung der Intensitätsmodulation der Strahlung für eine Polarisationsrichtung mit einem Polarisationswinkel von 0° in 6a und für eine Polarisationsrichtung mit einem Polarisationswinkel von 45° in 6b und 6 a representation of the intensity modulation of the radiation for a polarization direction with a polarization angle of 0 ° in 6a and for a polarization direction with a polarization angle of 45 ° in 6b and

7 eine schematische Darstellung des Messaufbaus zur Detektion der Intensitätsmodulation mittels einer Überlagerungstechnik mit dem Mikroresonator. 7 a schematic representation of the measurement setup for detecting the intensity modulation by means of an overlay technique with the microresonator.

Die 3, 4 werden im Folgenden gemeinsam betrachtet. Bei der nachfolgenden Erläuterung werden für gleiche Elemente mit gleichen Funktionen Bezugszeichen eingesetzt, die sich an die Bezugszeichen des Standes der Technik anlehnen bzw. mit ihnen übereinstimmen.The 3 . 4 will be considered together below. In the following explanation, reference numbers are used for identical elements with the same functions, which are based on the reference symbols of the prior art or agree with them.

Der in 3, 4 dargestellte erfindungsgemäße zweite Mikroresonator 21 für Anordnungen zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit einer Modulationsfrequenz im Terahertz-Bereich besteht sandwichartig aus zwei jeweils äußeren mehrfach paarig eben geschichteten dielektrischen Spiegeln 11', 12' und aus einer zwischen den Spiegeln 11', 12' angeordneten ebenen Resonatorschicht 13'.The in 3 . 4 illustrated second microresonator according to the invention 21 for arrangements for the intensity modulation of radiation with a modulation frequency in the terahertz range consists sandwiching two outer multi-layered even layered dielectric mirrors 11 ' . 12 ' and one between the mirrors 11 ' . 12 ' arranged planar resonator layer 13 ' ,

Erfindungsgemäß ist, wie in 4 gezeigt ist, in mindestens einer der den Mikroresonator 21 bildenden ebenen Schichten 50, 52 mindestens eines Spiegels 11', 12' eine optische Anisotropie vorhanden ist, durch die sich innerhalb des Stop-Bandes 51 zwei senkrecht zueinander polarisierte Transmissionslinien 15, 16 ausbilden, die derart spektral beabstandet sind, dass sich die zu einer Schwebung 32 zugehörige Modulationsfrequenz beider Transmissionslinien 15, 16 im Terahertz-Bereich befindet, wie in 5 gezeigt ist.According to the invention, as in 4 is shown in at least one of the microresonator 21 forming even layers 50 . 52 at least one mirror 11 ' . 12 ' an optical anisotropy exists through which is within the stop band 51 two perpendicularly polarized transmission lines 15 . 16 form, which are spectrally spaced so that the to a beat 32 associated modulation frequency of both transmission lines 15 . 16 in the terahertz range, as in 5 is shown.

Dabei ist eine Linienbreite der unterschiedlich polarisierten Transmissionslinien 15, 16 erreichbar, die vergleichbar der oder kleiner als der Abstand der Wellenlänge beider Transmissionslinien 15, 16 ist.Here is a line width of the differently polarized transmission lines 15 . 16 achievable, which is comparable to or less than the distance of the wavelength of both transmission lines 15 . 16 is.

Die optische Anisotropie und damit der spektrale Abstand der Transmissionslinien 15, 16 sind in vorgegebenen Grenzen durch den Herstellungsprozess insbesondere bezüglich der Ausbildung einer strukturellen Anisotropie vorgebbar.The optical anisotropy and thus the spectral distance of the transmission lines 15 . 16 are predetermined within predetermined limits by the manufacturing process, in particular with regard to the formation of a structural anisotropy.

Eine äußere Schicht – eine Grundschicht 17 oder eine Deckschicht 18 – eines der beiden Spiegel 11', 12' kann mit einem tragenden optischen Element in Verbindung stehen, auf das die Beschichtung – das Aufdampfen im Vakuum – erfolgt.An outer layer - a base layer 17 or a cover layer 18 - one of the two mirrors 11 ' . 12 ' may be associated with a supporting optical element to which the coating is applied - vacuum evaporation.

Der Mikroresonator 21 als zentrales Bauelement der Anordnung zur Intensitätsmodulation besteht demnach aus einer Aufeinan derfolge dünner Schichten mit einer Gesamtdicke von etwa in der Größenordnung oder einer Größenordnung mehr als der Wellenlänge der vorhandenen Strahlung, indem die Strahlung einer vorgegebenen Wellenlänge derart entweder manipuliert oder selbst emittiert werden kann, dass die Intensität der die Anordnung verlassenden Strahlung mit einer hohen Frequenz im THz-Bereich moduliert ist. Wie beschrieben, sind sowohl die spektrale Lage der Transmissionslinien als auch die Modulationsfrequenz im Terahertz-Bereich durch die Wahl von Materialien und Schichtdicken sowie von Herstellungsbedingungen einstellbar.The microresonator 21 As a central component of the arrangement for intensity modulation therefore consists of a Aufeinan succession of thin layers with a total thickness of about the order or an order of magnitude more than the wavelength of the existing radiation by the radiation of a given wavelength can be either manipulated or self-emitted, that the intensity of the radiation leaving the array is modulated at a high frequency in the THz range. As described, both the spectral position of the transmission lines and the modulation frequency in the terahertz range are adjustable by the choice of materials and layer thicknesses as well as production conditions.

In einem speziellen Verfahren zur Herstellung eines Mikroresonators 21 wird der Mikroresonator 21 unter Hochvakuumbedingungen bei einem Basisdruck von 2 × 10^–6 mbar und einem Sauerstoffpartialdruck von 2 × 10^–9 mbar mittels reaktiver Elektronenstrahlverdampfung durch abwechselndes Aufdampfen von Schichten aus Siliziumdioxid (SiO₂ – niedrigbrechend) und Titandioxid (TiO₂ – hochbrechend) auf ein tragendes Glassubstrat 40 erzeugt, wie in 4 gezeigt ist. Das Glassubstrat 40 wird dabei so im Rezipienten befestigt, dass zwischen der Aufdampfrichtung 41 und der Glassubstratnormalen 42 ein Aufdampfwinkel α von z.B. 30° gebildet wird. Der Mikroresonator 21 besteht nach dem Ende der Aufdampfung aus zwei identischen dielektrischen Spiegeln 11', 12' und einer Resonatorschicht 13. Die Spiegel 11', 12' setzen sich aus einer 92,1 nm dicken Schicht TiO₂ und acht Paaren von jeweils 134,4 nm dicken Schichten SiO₂ und 92,1 nm TiO₂ zusammen. Der erste dielektrische Spiegel 11' und der zweite dielektrische Spiegel 12' bestehen demnach jeweils aus siebzehn Einzelschichten, wie in 4 gezeigt ist, wobei die erste Schicht – die Grundschicht 17 – des ersten Spiegels 11' und die letzte Schicht – die Deckschicht 18 – des zweiten Spiegels 11' aus dem höherbrechenden TiO₂ gebildet werden. Zwischen den beiden Spiegeln 11', 12' befindet sich in der aufgedampften Struktur eine 268,8 nm dicke Schicht SiO₂ als Resonatorschicht 13'. Der Mikroresonator 21 setzt sich somit aus insgesamt fünfunddreißig einzeln aufgedampften Schichten zusammen und hat eine Gesamtdicke von 4,08 μm (ohne Glassubstrat 40). Die Aufdampfrate beträgt bei allen Schichten 0,2 nm/s. Durch die Beibehaltung des Aufdampfwinkels α = 30° während des gesamten Aufdampfvorgangs sind nicht nur die Spiegelschichten 50, 52, stellvertretend genannt für alle anderen Spiegelschichten, sondern auch die Resonatorschicht 13' anisotrop.In a special process for making a microresonator 21 becomes the microresonator 21 under high-vacuum conditions at a base pressure of 2 × 10 ^-6 mbar and an oxygen partial pressure of 2 × 10 ^-9 mbar by reactive electron beam evaporation by alternating vapor deposition of layers of silicon dioxide (SiO ₂ - low refractive index) and titanium dioxide (TiO ₂ - high refractive index) onto a supporting glass substrate 40 generated as in 4 is shown. The glass substrate 40 is attached in the recipient so that between the vapor deposition 41 and the glass substrate normal 42 a vapor deposition angle α of, for example, 30 ° is formed. The microresonator 21 After the end of the vapor deposition, there are two identical dielectric mirrors 11 ' . 12 ' and a resonator layer 13 , The mirror 11 ' . 12 ' are composed of a 92.1 nm thick TiO ₂ layer and eight pairs of 134.4 nm thick SiO ₂ layers and 92.1 nm TiO ₂ . The first dielectric mirror 11 ' and the second dielectric mirror 12 ' each consist of seventeen individual layers, as in 4 is shown, wherein the first layer - the base layer 17 - the first mirror 11 ' and the last layer - the top layer 18 - the second mirror 11 ' are formed from the higher refractive TiO ₂ . Between the two mirrors 11 ' . 12 ' is located in the vapor-deposited structure, a 268.8 nm thick layer of SiO ₂ as a resonator layer 13 ' , The microresonator 21 is thus composed of a total of thirty-five individually vapor-deposited layers and has a total thickness of 4.08 μm (without glass substrate 40 ). The vapor deposition rate is 0.2 nm / s for all layers. By maintaining the Aufdampfwinkels α = 30 ° during the entire Aufdampfvorgangs are not only the mirror layers 50 . 52 , called vicarious for all other mirror layers, but also the resonator layer 13 ' anisotropic.

Innerhalb der dielektrischen Einzelschichten 50, 52 besteht somit eine strukturelle Anisotropie, die zur optischen Anisotropie führt, die z.B. auf ein schräges Wachstum von säulenartigen Strukturen der Dielektrika SiO₂ und TiO₂ während des Aufdampfens zurückzuführen ist.Within the dielectric single layers 50 . 52 Thus, there is a structural anisotropy, which leads to the optical anisotropy, which is due for example to an oblique growth of columnar structures of the dielectrics SiO ₂ and TiO ₂ during the vapor deposition.

Wie in 6 gezeigt ist, ergibt sich bei Erfassung nur einer Transmissionslinie bei einer Polarisationsrichtung mit einem Polarisationswinkel von 0° ein einfacher exponentieller Intensitätsabfall, der aus einem ultrakurzen Laserpuls und einer Zeitabhängigkeit der Transmission durch den Mikroresonator 21 resultiert. Bei Erfassung des überlagerten Signals bei einer Polarisationsrichtung mit einem Polarisationswinkel von 45° ist dieser Intensitätsabfall zusätzlich mit einer Modulationsfrequenz von 1,4 THz moduliert, wobei sich bei einer Wellenlänge von etwa 390 nm exponentiell abklingende Maxima des ultrakurzen Laserpulses ausbilden kann.As in 6 is shown results in detection of only one transmission line in a polarization direction with a polarization angle of 0 °, a simple exponential intensity drop, which consists of an ultrashort laser pulse and a time dependence of the transmission through the microresonator 21 results. Upon detection of the superimposed signal in a polarization direction with a polarization angle of 45 °, this intensity drop is additionally modulated with a modulation frequency of 1.4 THz, wherein at a wavelength of about 390 nm exponentially decaying maxima of the ultrashort laser pulse can form.

Werden die den Mikroresonator 21 verlassenden Transmissionslinien 15, 16 geringfügiger Wellenlängendifferenz und ungleicher Polarisation z.B. mit dem nachgeordneten Polarisator 22 überlagert, so entsteht durch Schwebung 32 die Intensitätsmodulation.Be the microresonator 21 leaving transmission lines 15 . 16 slight wavelength difference and unequal polarization eg with the downstream polarizer 22 superimposed, it is created by beating 32 the intensity modulation.

Die Überlagerung der beiden senkrecht zueinander polarisierten Transmissionslinien 15, 16 kann derart erfolgen, dass die zwei ungleich polarisierten Transmissionslinien 15, 16 geringen Wellenlängenabstandes, die den Mikroresonator 21, der die vorgegebene optische Anisotropie der Spiegel 11', 12' aufweist, verlassen, durch den Polarisator 22, der so orientiert ist, dass beide Transmissionslinien 15, 16 mit vorzugsweise gleicher Intensität transmittiert werden, überlagert werden.The superposition of the two perpendicular polarized transmission lines 15 . 16 can be done such that the two unequal polarized transmission lines 15 . 16 small wavelength distance separating the microresonator 21 , which gives the given optical anisotropy of the mirrors 11 ' . 12 ' has, leave, through the polarizer 22 which is oriented so that both transmission lines 15 . 16 be transmitted with preferably the same intensity are superimposed.

Bei der Überlagerung entsteht durch Schwebung 32, wie in 5 gezeigt ist, die angestrebte Intensitätsmodulation. Die Modulationsfrequenz hängt von dem Wellenlängenabstand, der einer bestimmten Frequenzdifferenz entspricht, der Transmissionslinien 15, 16 ab und kann durch die optische Anisotropie der Spiegel 11', 12' des Mikroresonators 21 eingestellt werden.In the overlay created by beating 32 , as in 5 is shown, the desired intensity modulation. The modulation frequency depends on the wavelength spacing, which corresponds to a certain frequency difference, of the transmission lines 15 . 16 and can be due to the optical anisotropy of the mirror 11 ' . 12 ' of the microresonator 21 be set.

Eine Anordnung 20 zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich, wie in 7 gezeigt ist, enthält einen Laser 2 und einen Polarisator 22 sowie den ebenen erfindungsgemäßen Mikroresonator 21, der allein angeordnet oder wahlweise mit dem Laser 2 oder dem Polarisator 22 verbunden sein kann, wobei sich zumindest zwei Transmissionslinien 15, 16 derart ausbilden können, dass eine Intensitätsmodulation durch Überlagerung der beiden Transmissionslinien 15, 16 erzeugbar ist.An arrangement 20 for the intensity modulation of radiation with modulation frequencies in the terahertz range, as in 7 is shown contains a laser 2 and a polarizer 22 and the planar microresonator according to the invention 21 that is arranged alone or optionally with the laser 2 or the polarizer 22 may be connected, wherein at least two transmission lines 15 . 16 form such that an intensity modulation by superposition of the two transmission lines 15 . 16 can be generated.

In einer ersten Ausführungsform der Anordnung zur Intensitätsmodulation kann, wie in 7 gezeigt ist, die Anordnung 20 aus einem Polarisator 22 und aus dem Mikroresonator 21, der durch Bedampfung im Hochvakuum hergestellt werden kann, realisiert sein.In a first embodiment of the intensity modulation arrangement, as in FIG 7 shown is the arrangement 20 from a polarizer 22 and from the microresonator 21 , which can be made by evaporation in a high vacuum, be realized.

Der Mikroresonator 21 kann mit dem Polarisator 22 derart kombiniert sein, dass der Polarisator 22 selbst die Transmissionslinien 15, 16 des Mikroresonators 21 mit etwa gleicher Intensität transmittieren lässt.The microresonator 21 can with the polarizer 22 be combined in such a way that the polarizer 22 even the transmission lines 15 . 16 of the microresonator 21 can be transmitted with approximately the same intensity.

Der Polarisator 22 kann dabei das Träger-Substrat für den Mikroresonator 21 darstellen. Dadurch entsteht ein Bauelement, das die Intensität eines Laserstrahles mit vorgegebener Wellenlänge und Polarisation in der angestrebten Weise moduliert.The polarizer 22 may be the carrier substrate for the microresonator 21 represent. This creates a device that modulates the intensity of a laser beam with a given wavelength and polarization in the desired manner.

Unter anderem kann der Mikroresonator 21 auch eingesetzt sein, um die Intensität der Strahlung einer Laserdiode mit sehr hoher Frequenz zu modulieren oder eine auf dem dem Mikroresonator 21 beruhende Anordnung zur Intensitätsmodulation kann nach Anregung selbst Laserstrahlen 8 emittieren.Among other things, the microresonator 21 also be used to modulate the intensity of the radiation of a laser diode with very high frequency or one on the microresonator 21 based arrangement for intensity modulation can after excitation even laser beams 8th emit.

Der Mikroresonator 21 kann aber auch direkt auf einem Laser 2 derart aufgebaut ist, dass beide Tranmissionslinien 15, 16 als Emissionslinien angeregt werden.The microresonator 21 but it can also be done directly on a laser 2 is constructed such that both Tranmissionslinien 15 . 16 be stimulated as emission lines.

Die Resonatorschicht 13' des Mikroresonators 21 kann dabei aus einem Lasermedium bestehen, dessen Emissionswellenlänge die Transmissionslinien 15, 16 einschließt.The resonator layer 13 ' of the microresonator 21 can consist of a laser medium whose emission wavelength is the transmission lines 15 . 16 includes.

Die Pumpwellenlänge des Lasermediums kann sich einerseits außerhalb des Stop-Bandes 51 des Mikroresonators 21 befinden.The pump wavelength of the laser medium can on the one hand outside the stop band 51 of the microresonator 21 are located.

Andererseits kann die Pumpwellenlänge des Lasermediums optisch mindestens einer Wellenlänge der sich in der Ebene der Resonatorschicht 13' ausbreitenden Transmissionslinien 15, 16 innerhalb des Stop-Bandes 51 entsprechen.On the other hand, the pump wavelength of the laser medium optically at least one wavelength in the plane of the resonator 13 ' propagating transmission lines 15 . 16 within the stop band 51 correspond.

Ebenso kann eine strahlungsabgebende Aktivierung des Lasermediums mit elektrischen Mitteln erreichbar sein.As well can be a radiation-emitting activation of the laser medium with electric Be achievable means.

Vorzugsweise kann eine Verwendung des Mikroresonators 21 und der zugehörigen Anordnung 20 zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich zur Erzeugung von Taktfrequenzen optischer Computer erfolgen.Preferably, a use of the microresonator 21 and the associated arrangement 20 for the intensity modulation of radiation with modulation frequencies in the terahertz range for generating clock frequencies of optical computers.

Eine zweite Ausführungsform kann anstelle der passiven Resonatorschicht 13' ein Lasermedium enthalten. Das als Resonatorschicht 13' dienende Lasermedium, dessen Brechzahl kleiner als die des höherbrechenden Materials ist und das aus einem als Matrix dienenden Farbstoff mit einer Absorption außerhalb des Stop-Bandes 51 des Mikroresonators 21, dotiert mit einem geeigneten Emitter-Material, bestehen kann, wird ebenfalls im Hochvakuum aufgedampft und kann optisch isotrop sein. Dabei weisen die Emission des Matrix-Materials und die Absorption des Emitter-Materials eine Überschneidung auf, und das Emissionsspektrum des Emitter-Materials schließt die Transmissionslinien 15, 16 ein. Die erforderliche Realisierbarkeit einer Besetzungsinversion im Lasermedium wird durch die Einbringung zweier Farbstoffe mit einer Energieübertragung von der Matrix auf den Emitter gewährleistet. Wird nun das Lasermedium mit einer vorgegebenen Wellenlänge, die außerhalb des Stop-Bandes 51 des Mikroresonators 21 liegt und bei der die Matrix absorbiert, optisch, z.B. auch kontinuierlich gepumpt, so wird nach dem Polarisator 22 ein linear polarisierter Laserstrahl mit einer Modulationsfrequenz, die der Schwebungsfrequenz der Überlagerung beider Transmissionslinien 15, 16 entspricht, erfasst.A second embodiment may be used instead of the passive resonator layer 13 ' contain a laser medium. As a resonator layer 13 ' serving laser medium whose refractive index is smaller than that of the higher refractive index material and serving as a matrix dye with an absorption outside the stop band 51 of the microresonator 21 doped with a suitable emitter material, is also evaporated in a high vacuum and may be optically isotropic. In this case, the emission of the matrix material and the absorption of the emitter material overlap, and the emission spectrum of the emitter material closes the transmission lines 15 . 16 one. The required feasibility of a population inversion in the laser medium is ensured by the introduction of two dyes with an energy transfer from the matrix to the emitter. Will now be the laser medium with a given wavelength, which is outside the stop band 51 of the microresonator 21 is located and in which the matrix absorbs, optically, for example, also pumped continuously, so is after the polarizer 22 a linearly polarized laser beam with a modulation frequency, the beat frequency of the superposition of both transmission lines 15 . 16 corresponds, recorded.

Als Lasermedium kann anstelle der zwischen den anisotropen dielektrischen Spiegeln eingeschlossenen Farbstoff-Mischschicht ein durch Anlegen einer Spannung der Lichtemission angeregtes Schichtsystem verwendet werden. Der Vorteil dieser Anordnung kann darin bestehen, dass anstelle des optischen Pumpens direkt elektrisch gepumpt werden kann.When Laser medium can be used instead of between the anisotropic dielectric Mirror included dye-mixed layer by applying a Voltage of the light emission excited layer system can be used. The advantage of this arrangement may be that instead the optical pump can be pumped directly electrically.

In einer dritten Ausführungsform kann ein Mikroresonator 21 analog der ersten Ausführungsform direkt auf die Laserdiode 2, deren Emissionspektrum die beiden Transmissionslinien 15, 16 des Mikroresonators abdeckt und deren Polarisation so orientiert ist, dass beide Transmissionslininen 15, 16 mit vorzugsweise vergleichbarer Intensität auftreten, aufgedampft sein. Im Ergebnis wird eine Anordnung zur Intensitätsmodulation erhalten, die zwei spektral geringfügig verschobene und senkrecht zueinander polarisierte Laserstrahlen emittiert, die in ihrer Summe einen abwechselnd rechts- und linksdrehend elliptisch polarisierten Strahl bilden. Die Anordnung kann wiederum mit einem Polarisator 22 kombiniert sein, dessen Polarisationsrichtung einen Polarisationswinkel von 45° aufweist. Beide Maxima der Transmissionslininen 15, 16 werden dann mit etwa gleicher Intensität überlagert und ergeben durch Schwebung 32 einen mit einer THz-Frequenz modulierten Strahl.In a third embodiment, a microresonator 21 analogous to the first embodiment directly on the laser diode 2 whose emission spectrum is the two transmission lines 15 . 16 of the microresonator covers and whose polarization is oriented so that both transmission lines 15 . 16 occur with preferably comparable intensity, be evaporated. As a result, an intensity modulation arrangement is obtained which emits two spectrally slightly shifted and perpendicular to each other polarized laser beams, which in their sum form an alternately right and left rotating elliptically polarized beam. The arrangement can turn with a polarizer 22 be combined, the polarization direction has a polarization angle of 45 °. Both maxima of the transmission lines 15 . 16 are then superimposed with approximately the same intensity and yield by beating 32 a beam modulated with a THz frequency.

In einer vierten Ausführungsform ist eine Anordnung zur Intensitätsmodulation aus dem Mikroresonator 21 und dem Polarisator 22 analog der ersten Ausführungsform durch Aufdampfung im Hochvakuum aufgebaut, wobei die Resonatorschicht 13' aus den organischen Farbstoffen Alq3 als Matrixmaterial und DCM als Emitter-Material (Konzentration ca. 2 Vol.-%), die in dieser Kombination ein Lasermedium bilden, besteht. Wird das Lasermedium mit Laserpulsen der Wellenlänge 400 nm und einer Pulsenergie größer ca. 2 nJ gepumpt, so können nach dem Polarisator 22 Laserpulse entstehen, deren Intensität mit einer Frequenz von 1,4 THz moduliert ist.In a fourth embodiment, an arrangement for intensity modulation from the microresonator 21 and the polarizer 22 constructed analogously to the first embodiment by evaporation in a high vacuum, wherein the resonator layer 13 ' from the organic dyes Alq3 as matrix material and DCM as emitter material (concentration about 2 vol .-%), which form a laser medium in this combination exists. If the laser medium is pumped with laser pulses of the wavelength 400 nm and a pulse energy greater than about 2 nJ, so can after the polarizer 22 Laser pulses arise whose intensity is modulated at a frequency of 1.4 THz.

In einer fünften Ausführungsform einer Anordnung zur Intensitätsmodulation kann anstelle der zwischen den dielektrischen Spiegeln eingeschlossenen, im Hochvakuum aufgedampften passiven oder aktiven Resonatorschicht 13' eine durch andere Verfahren aufgebrachte, z.B. organische, isotrope Resonatorschicht eingesetzt sein. Der Vorteil der Anordnung kann darin bestehen, dass auch Materialien für die Resonatorschichten eingesetzt werden können, die sich nicht im Hochvakuum aufdampfen lassen.In a fifth embodiment of an arrangement for intensity modulation, instead of the passive or active resonator layer enclosed between the dielectric mirrors and vapor-deposited in a high vacuum 13 ' an applied by other methods, for example, be used organic, isotropic resonator layer. The advantage of the arrangement may be that it is also possible to use materials for the resonator layers which can not be vapor-deposited in a high vacuum.

In einer sechsten Ausführungsform einer Anordnung zur Intensitätsmodulation kann anstelle mindestens eines der dielektrischen Spiegel ein Spiegel aus mindestens einer Metallschicht wie z.B. Silber oder Aluminium eingesetzt sein.In a sixth embodiment of an An Regulation for intensity modulation may be used instead of at least one of the dielectric mirror, a mirror of at least one metal layer such as silver or aluminum.

Die in 7 dargestellte Messanordnung zur Erfassung der Intensitätsmodulation besteht aus:

• – einem Laser 2, der einen Laserstrahl 8 aussendet,
• – dem Mikroresonator 21,
• – dem Polarisator 22, der mit dem Mikroresonator 21 eine Anordnung 20 zur Intensitätsmodulation bildet,
• – einer λ/2-Platte 23, aus der ein Strahl 29 mit einer Welle mit einer Frequenz ω₁ austritt,
• – einem nichtlinearen Kristall 24,
• – einem Spektrometer 25 und
• – einem CCD-Detektor 26, wobei eine Überlagerungsmessanordnung 27 vorgesehen ist, die
• – eine zweite Laserstrecke mit einem Laser 2' und einem Laserstrahl 31 mit einer Welle mit einer Frequenz ω₂,
• – einen Reflexionsspiegel 28 aufweist, und
• – dem nichtlinearen Kristall 24 der Messanordnung mit den Spektrometern 25 und dem CCD-Detektor 26 integriert zugeordnet ist,

wobei innerhalb des nichtlinearen Kristalls 24 eine Überlagerung der beiden Strahlen 29 und 30 zu einem Messstrahl 30 mit der mittels des Spektrometers 25 und des Detektors 26 messbaren Frequenz ω₁ + ω₂ durchgeführt wird.In the 7 illustrated measuring arrangement for detecting the intensity modulation consists of:

• - a laser 2 , a laser beam 8th sends out
• - the microresonator 21 .
• - the polarizer 22 that with the microresonator 21 an arrangement 20 forms the intensity modulation,
• A λ / 2 plate 23 from which a beam 29 with a wave with a frequency ω ₁ emerges,
• - a nonlinear crystal 24 .
• - a spectrometer 25 and
• - a CCD detector 26 , wherein an overlay measuring arrangement 27 is provided, the
• - A second laser path with a laser 2 ' and a laser beam 31 with a wave with a frequency ω ₂ ,
• - a reflection mirror 28 has, and
• - the nonlinear crystal 24 the measuring arrangement with the spectrometers 25 and the CCD detector 26 is assigned integrated,

being within the nonlinear crystal 24 a superposition of the two rays 29 and 30 to a measuring beam 30 with the means of the spectrometer 25 and the detector 26 measurable frequency ω ₁ + ω _{2 is} performed.

Vorgenommene Transmissionsmessungen mit der Messanordnung nach 7 einschließlich einer Anordnung 20 zur Intensitätsmodulation mit inkohärentem, unpolarisiertem Licht einer Halogenlampe anstelle einer Laserdiode 2 zeigen ein Maximum der Transmissionslinie 15 bei einer Wellenlänge von 782 nm (1,586 eV) und ein Maximum der Transmissionslinie 16 bei einer Wellenlänge von 779,5 nm (1,591 eV) mit einer Halbwertsbreite von jeweils 0,8 nm (0,002 eV) in 5. Im polarisierten Licht ist unter einem bestimmten Polarisationswinkel (hier als 0° definiert) nur die eine Transmissionslinie 15 bei einer Wellenlänge von 782 nm messbar, bei einem Polarisationswinkel 90° wird nur das Maximum der Transmissionslinie 16 bei einer Wellenlänge von 779,5 nm erfasst. Der Mikroresonator 21 ist mit dem Polarisator 22 kombiniert, dessen Polarisationsrichtung einen Polarisationswinkel von 45° aufweist. Beide Maxima 15, 16 sind, wie in 5 gezeigt ist, dann mit etwa gleicher Intensität messbar. Die Anordnung 20 wird nun mit einem Laser 2, dessen Polarisationsrichtung unter einem Polarisationswinkel von 45° orientiert ist, der eine in 5 dargestellte Wellenlänge 19 von 1,585 eV mit einer Halbwertsbreite von 14 meV hat und der Pulse mit einer Dauer von 200 fs aussendet, so bestrahlt, dass der Strahl 8 zuerst durch den Mikroresonator 21 und dann durch den Polarisator 22 tritt.Performed transmission measurements with the measuring arrangement according to 7 including an arrangement 20 for intensity modulation with incoherent, unpolarized light of a halogen lamp instead of a laser diode 2 show a maximum of the transmission line 15 at a wavelength of 782 nm (1.586 eV) and a maximum of the transmission line 16 at a wavelength of 779.5 nm (1.591 eV) with a full width at half maximum of 0.8 nm (0.002 eV) in 5 , In polarized light, at a certain polarization angle (defined here as 0 °), only the one transmission line is 15 measurable at a wavelength of 782 nm, at a polarization angle of 90 ° only the maximum of the transmission line 16 detected at a wavelength of 779.5 nm. The microresonator 21 is with the polarizer 22 combined, whose polarization direction has a polarization angle of 45 °. Both maxima 15 . 16 are, as in 5 is shown, then measurable with about the same intensity. The order 20 is now using a laser 2 whose polarization direction is oriented at a polarization angle of 45 °, which has an in 5 shown wavelength 19 of 1.585 eV with a half width of 14 meV and emitting the pulse with a duration of 200 fs, so irradiated that the beam 8th first through the microresonator 21 and then through the polarizer 22 occurs.

Gerade die Möglichkeit der Einstellung der Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich macht den Mikroresonator 21 für den Einsatz in einem optischen Computer interessant.Just the possibility of setting the modulation frequencies in the terahertz range makes the microresonator 21 interesting for use in an optical computer.

11

Littman-ResonatorLittman resonator

22

Laserdiodelaser diode

2'2 '

zweite Laserdiodesecond laser diode

33

Beugungsgitterdiffraction grating

44

Linsensystemlens system

55

Endspiegelend mirror

66

erster Reflexionsbereichfirst reflection area

77

zweiter Reflexionsbereichsecond reflection area

88th

Laserstrahllaser beam

99

Licht der ersten Beugungsordnunglight the first diffraction order

1010

erster Mikroresonatorfirst microresonator

1111

erster dielektrischer Spiegelfirst dielectric mirror

11'11 '

dielektrischer Spiegeldielectric mirror

1212

zweiter dielektrischer Spiegelsecond dielectric mirror

12'12 '

dielektrischer Spiegeldielectric mirror

1313

Resonatorschichtresonator

13'13 '

Resonatorschichtresonator

1414

Transmissionslinietransmission line

1515

0°-polarisierte Transmissionslinie0 ° -polarized transmission line

1616

90°-polarisierte Transmissionslinie90 ° -polarized transmission line

1717

Grundschichtbase layer

1818

Deckschichttopcoat

1919

LaserstrahlwellenlängeLaser beam wavelength

2020

Anordnung zur Intensitätsmodulationarrangement for intensity modulation

2121

zweiter Mikroresonatorsecond microresonator

2222

Polarisatorpolarizer

2323

λ/2-Platteλ / 2 plate

2424

nichtlinearer Kristallnonlinear crystal

2525

Spektrometerspectrometer

2626

CCD-DetektorCCD detector

2727

ÜberlagerungsmessanordnungOverlay measurement arrangement

2828

Reflexionsspiegelreflection mirror

2929

Strahl mit Frequenz ω₁ Beam with frequency ω ₁

3030

Strahl mit Frequenz ω₁ + ω₂ Beam with frequency ω ₁ + ω ₂

3131

Strahl mit Frequenz ω₂ Beam with frequency ω ₂

3232

Schwebungbeat

5050

erstes Spiegelpaarfirst mirror pair

5151

Stop-BandStop Band

5252

zweites Spiegelpaarsecond mirror pair

Claims (20)

Mikroresonator für Anordnungen zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Frequenzen im Terahertz-Bereich, sandwichartig bestehend aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln angeordneten ebenen Resonatorschicht, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der den Mikroresonator (21) bildenden ebenen Schichten (50, 52) mindestens eines Spiegels (11', 12') eine optische Anisotropie vorhanden ist, durch die sich innerhalb des Stop-Bandes (51) zwei senkrecht zueinander polarisierte Transmissionslinien (15, 16) ausbilden, die derart spektral beabstandet vorgebbar sind, dass sich ihre Modulationsfrequenz im Terahertz-Bereich befindet.Microresonator for arrangements for intensity modulation of radiation with frequencies in the terahertz range, sandwiched by two multi-layered mirrors and arranged between the mirrors planar resonator, characterized in that in at least one of the microresonator ( 21 ) forming planar layers ( 50 . 52 ) at least one Mirror ( 11 ' . 12 ' ) there is an optical anisotropy through which within the stop band ( 51 ) two mutually polarized transmission lines ( 15 . 16 ), which are spectrally spaced such predetermined that their modulation frequency is in the terahertz range. Mikroresonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anisotropie in den vorgegebenen ebenen Schichten (50, 52) durch eine strukturelle Anisotropie gegeben ist.Microresonator according to claim 1, characterized in that the optical anisotropy in the given planar layers ( 50 . 52 ) is given by a structural anisotropy. Mikroresonator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturelle Anisotropie durch eine zur Normalen des Mikroresonators (21) geneigt gerichtete Aufdampfungrichtung (41) von die Schichten (50, 52) bildendem Material vorgegeben ist.Microresonator according to claim 2, characterized in that the structural anisotropy by a to the normal of the microresonator ( 21 ) inclined evaporation direction ( 41 ) of the layers ( 50 . 52 ) forming material is given. Mikroresonator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch anisotropen Schichten (50, 52) der Spiegel (11', 12') aus dielektrischem Material mit vorzugsweise säulenartiger Struktur und/oder aus einer Metallschicht gebildet sind.Microresonator according to Claims 1 to 3, characterized in that the optically anisotropic layers ( 50 . 52 ) the mirror ( 11 ' . 12 ' ) are formed of dielectric material having a preferably columnar structure and / or of a metal layer. Mikroresonator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatorschicht (13') wahlweise isotrop oder anisotrop ist.Microresonator according to Claims 1 to 4, characterized in that the resonator layer ( 13 ' ) is optionally isotropic or anisotropic. Mikroresonator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linienbreite der unterschiedlich polarisierten Transmissionslinien (15, 16) vorhanden ist, die vergleichbar der oder kleiner als der Abstand der Wellenlänge beider Transmissionslinien (15, 16) ist.Microresonator according to claim 1 to 5, characterized in that a line width of the differently polarized transmission lines ( 15 . 16 ), which is comparable to or smaller than the distance of the wavelength of both transmission lines ( 15 . 16 ). Mikroresonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Anisotropie und damit der Abstand der spektral beabstandeten Transmissionslinien (15, 16) in vorgegebenen Grenzen durch den Herstellungsprozess vorgebbar sind.Microresonator according to one of the preceding claims, characterized in that the optical anisotropy and thus the distance of the spectrally spaced transmission lines ( 15 . 16 ) can be specified in predetermined limits by the manufacturing process. Mikroresonatoren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der äußeren Schichten (17, 18) eines der beiden Spiegel (11', 12') mit einem optischen Element (40, 22) in Verbindung steht, auf das die Beschichtung – das Aufdampfen im Vakuum – erfolgt.Microresonatoren according to claim 1 to 5, characterized in that one of the outer layers ( 17 . 18 ) one of the two mirrors ( 11 ' . 12 ' ) with an optical element ( 40 . 22 ), to which the coating - the vapor deposition in a vacuum - takes place. Verfahren zur Herstellung eines Mikroresonators auf einem Substrat, wobei der Mikroresonator sandwichartig aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln angeordneten ebenen Resonatorschicht besteht, wobei die Spiegelschichten nacheinander in Folge auf das Substrat aufgebracht werden, nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Aufbringen einer Grundschicht (17) eines ersten Spiegels (11') auf ein Substrat (40, 22), – Herstellen des ersten Spiegels (11'), bestehend aus einer Folge von Schichten (52) aus im vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Materialien mit abwechselnd größerer und kleinerer Brechzahl und jeweils einer optischen Dicke von einem Viertel einer vorgegebenen Transmissionswellenlänge, wobei die zugehörige Grundschicht (17) aus dem höherbrechenden Material besteht, – Aufbringen einer Resonatorschicht (13') auf den ersten Spiegel (11'), wobei die Brechzahl der Resonatorschicht (13') kleiner als die des höherbrechenden Materials ist, bestehend aus einem bei der vorgegebenen Transmissionswellenlänge ebenfalls transparenten Material und – Aufbringen eines zweiten Spiegels (12'), bestehend aus einer Folge von Schichten (50) aus im vorgegebenen Wellenlängenbereich transparenten Materialien mit abwechselnd größerer und kleinerer Brechzahl und jeweils einer optischen Dicke von einem Viertel der vorgegebenen Transmissionswellenlänge, und – Aufbringen einer den zweiten Spiegel (12') abschließenden Deckschicht (18) aus dem höherbrechenden Material, wobei mindestens eine der Spiegelschichten (50, 52) mit einer strukturellen, zur optischen Anisotropie führenden Anisotropie versehen wird.A method of manufacturing a microresonator on a substrate, the microresonator sandwiching two multi-layered mirrors and a planar resonator layer disposed between the mirrors, the mirror layers being successively deposited on the substrate as claimed in any of claims 1 to 8 the following steps: - applying a base layer ( 17 ) of a first mirror ( 11 ' ) on a substrate ( 40 . 22 ), - making the first mirror ( 11 ' ), consisting of a sequence of layers ( 52 ) of materials which are transparent in the predetermined wavelength range and have an alternately larger and smaller refractive index and in each case have an optical thickness of one fourth of a predetermined transmission wavelength, the associated base layer ( 17 ) consists of the higher refractive index material, - applying a Resonatorschicht ( 13 ' ) on the first mirror ( 11 ' ), wherein the refractive index of the resonator layer ( 13 ' ) is smaller than that of the higher refractive index material, consisting of a material which is also transparent at the given transmission wavelength, and - application of a second mirror ( 12 ' ), consisting of a sequence of layers ( 50 ) of materials which are transparent in the predetermined wavelength range and have an alternately larger and smaller refractive index and in each case have an optical thickness of one quarter of the predetermined transmission wavelength, and - application of a second mirror ( 12 ' ) final covering layer ( 18 ) of the higher refractive index material, wherein at least one of the mirror layers ( 50 . 52 ) is provided with a structural anisotropy leading to the optical anisotropy. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturelle Anisotropie durch eine Aufdampfung der Spiegel (11', 12') in einer bestimmten Richtung (41) geneigt zur Normalen (42) der Oberfläche eines Träger-Substrats (40, 22) herbeigeführt wird.A method according to claim 9, characterized in that the structural anisotropy by a vapor deposition of the mirror ( 11 ' . 12 ' ) in a certain direction ( 41 ) inclined to the normal ( 42 ) of the surface of a carrier substrate ( 40 . 22 ) is brought about. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch die geneigte Aufdampfung bei dielektrischen Materialien wie niedrigbrechendem SiO₂ und hochbrechendem TiO₂ ein säulenartiges Wachstum mit einer Orientierung geneigt zur Oberfläche und damit zu unterschiedlichen Brechzahlen – zur optischen Anisotropie – in verschiedenen Richtungen in der Mikroresonator-Ebene erreicht wird.A method according to claim 10, characterized in that the inclined vapor deposition in dielectric materials such as low refractive SiO ₂ and high refractive index TiO _2, a columnar growth with an orientation inclined to the surface and thus to different refractive indices - for optical anisotropy - in different directions in the microresonator Level is reached. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der dielektrischen Spiegel (11', 12') Schichten aus Metall aufgedampft werden, mit denen die optische Anisotropie erzeugt wird.Method according to claim 9, characterized in that instead of the dielectric mirror ( 11 ' . 12 ' ) Layers of metal are vapor deposited, with which the optical anisotropy is generated. Anordnung zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich, enthaltend einen Laser und/oder einen Polarisator sowie einen ebenen Mikroresonator, der sandwichartig aus zwei mehrfach eben geschichteten Spiegeln und einer zwischen den Spiegeln angeordneten ebenen Resonatorschicht besteht, wobei die Schichten nacheinander in Folge auf das Substrat aufgebracht werden, nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der anisotrop ausgebildete Mikroresonator (21) mit dem Laser (2) und/oder dem Polarisator (22) verbunden ist und sich zumindest zwei senkrecht zueinander polarisierte Transmissionslinien (15, 16) derart ausbilden, dass eine Intensitätsmodulation durch Überlagerung der beiden Transmissionslinien (15, 16) erzeugbar ist.Arrangement for intensity modulation of radiation with modulation frequencies in the terahertz range, comprising a laser and / or a polarizer and a planar microresonator sandwiched by two multi-layered mirrors and an arranged between the mirrors planar resonator layer, wherein the layers successively in succession the substrate are applied, according to claim 1 to 12, characterized in that the anisotropically ausgebil dete microresonator ( 21 ) with the laser ( 2 ) and / or the polarizer ( 22 ) and at least two mutually polarized transmission lines ( 15 . 16 ) in such a way that an intensity modulation by superposition of the two transmission lines ( 15 . 16 ) is producible. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroresonator (21) direkt auf einem Polarisator (22) derart aufgebaut ist, dass die Transmissionslinien (15, 16) gemischt werden.Arrangement according to claim 13, characterized in that the microresonator ( 21 ) directly on a polarizer ( 22 ) is constructed such that the transmission lines ( 15 . 16 ) are mixed. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroresonator (21) direkt auf einem Laser (2) derart aufgebaut ist, dass beide Transmissionslinien (15, 16) angeregt werden.Arrangement according to claim 13, characterized in that the microresonator ( 21 ) directly on a laser ( 2 ) is constructed such that both transmission lines ( 15 . 16 ). Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatorschicht (13') des Mikroresonators (21) aus einem Lasermedium besteht, dessen Emissionswellenlänge die Transmissionslinien (15, 16) einschließt.Arrangement according to claims 1 and 15, characterized in that the resonator layer ( 13 ' ) of the microresonator ( 21 ) consists of a laser medium whose emission wavelength is the transmission lines ( 15 . 16 ). Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpwellenlänge des Lasermediums sich außerhalb des Stop-Bandes (51) des Mikroresonators (21) befindet.Arrangement according to claim 16, characterized in that the pump wavelength of the laser medium is outside the stop band ( 51 ) of the microresonator ( 21 ) is located. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpwellenlänge des Lasermediums optisch mindestens einer Wellenlänge der sich in der Ebene der Resonatorschicht (13') ausbreitenden Transmissionslinien (15, 16) innerhalb des Stop-Bandes (51) entspricht.Arrangement according to claim 16, characterized in that the pump wavelength of the laser medium optically at least one wavelength in the plane of the resonator ( 13 ' ) propagating transmission lines ( 15 . 16 ) within the stop band ( 51 ) corresponds. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlungsabgebende Aktivierung des Lasermediums mit elektrischen Mitteln erreichbar ist.Arrangement according to claim 16, characterized that the radiation-emitting activation of the laser medium with electric Means is achievable. Verwendung des Mikroresonators und/oder der zugehörigen Anordnung zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich nach den Ansprüchen 1 bis 19 zur Erzeugung von Taktfrequenzen optischer Computer.Use of the microresonator and / or the associated arrangement for intensity modulation radiation with modulation frequencies in the terahertz range the claims 1 to 19 for generating clock frequencies of optical computers.