DE19546227A1 - Integriert optisches Funktionselement auf Polymerbasis - Google Patents
Integriert optisches Funktionselement auf PolymerbasisInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein integriertes opti
sches Funktionselement, beispielsweise einen Wellen
leiter, Modulator, Schalter oder auch Modenselektor
oder Wellenlängenselektor. Derartige integriert opti
sche Funktionselemente werden in der Informations-
und Kommunikationstechnik, der Sensortechnik und in
der integrierten Optik verwendet.
Nach dem Stand der Technik werden als schnelle Modu
latoren und Schalter für Lichtwellen elektrooptische
Kristalle verwendet, die beispielsweise den Kerr
effekt oder den Pockelseffekt zur Schaltung von Licht
benutzen. Zunehmendes Interesse als integriert opti
sche Funktionselemente finden außerdem dünne elek
trooptische Polymerschichten, die auf ein geeignetes
Substrat aufgebracht werden. In diesen Polymeren wer
den durch Strukturierung optische Wellenleiter
erzeugt.
Die Polymerschichten werden mit Elektroden versehen,
so daß sich bei Anlegen einer Spannung aufgrund des
elektrooptischen oder des elastooptischen Effektes
der Brechungsindex in dem Polymerwellenleiter ändert.
Dadurch kann durch Anlegen einer elektrischen Span
nung die Ausbreitung des Lichtes gezielt gesteuert
werden. Ist die Polymerschicht so strukturiert, daß
die polymeren Wellenleiter beispielsweise ein Mach-
Zehnder-Interferometer oder einen Richtkoppler bil
den, treten in den Wellenleitern aufgrund einer Ände
rung des Brechungsindexes Modulations- und
Schalteffekte auf.
Aufgrund technologischer Schwierigkeiten bei der Her
stellung von Polymerwellenleitern erfolgte bisher
keine breite technische Nutzung. Zum einen bereitet
die optische Ankopplung der lichtführenden Faserwel
lenleiter an den Polymerwellenleiter des integriert
optischen Funktionselementes erhebliche Schwierigkei
ten. Zum anderen ist die Strukturierung der Polymere
zur Erzeugung der Polymerwellenleiter technisch sehr
schwierig.
Weiterhin führt diese Strukturierung des Polymers zu
einer sehr hohen Streuung der in dem Polymerwellen
leiter geführten Lichtwelle. Die optischen Verluste
der herkömmlichen polymeren integrierten optischen
Funktionselemente sind daher erheblich größer als bei
den herkömmlichen Glaswellenleitern. Außerdem sind
nicht alle für die Herstellung von integrierten opti
schen Funktionselementen geeignete Polymere struktu
rierbar. Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus,
daß sich durch die herkömmlichen integriert optischen
Funktionselemente auf Polymerbasis lediglich Wellen
leiter, Modulatoren und Schalter herstellen lassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, integriert
optische Funktionselemente auf Polymerbasis zur Ver
fügung zu stellen, die geringe optische Verluste der
in ihnen geführten Lichtwellen, eine gute Ankopplung
an Faserwellenleiter, gute Schalteigenschaften sowie
eine vielseitige Anwendbarkeit, beispielsweise für
Modulations-, Schalt- und Ablenkfunktionen sowie zur
Modenselektion oder Wellenlängenselektion aufweisen.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, integriert
optische Bauelement auf Polymerbasis zur Verfügung zu
stellen, die einfach und zuverlässig hergestellt wer
den können.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die inte
griert optischen Funktionselemente auf Polymerbasis
nach dem Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeich
nenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die integriert optischen Funktionselemente auf Poly
merbasis bestehen aus einem Wellenleitersubstrat, das
aus einem für Wellenleiter geeigneten Material, bei
spielsweise Glas, besteht und in dem Wellenleiter
angeordnet sind, sowie einer optisch von diesen Wel
lenleitern nicht isolierten Schicht aus polymeren
Materialien, deren optische Eigenschaften veränderbar
sind. Die in dem Wellenleitersubstrat angeordneten
Wellenleiter sind unvergraben und besitzen einen Bre
chungskoeffizienten, der größer ist als der Bre
chungskoeffizient des Wellenleitersubstrates und der
Schicht aus polymerem Material. Dadurch, daß das po
lymere Material selbst nicht strukturiert ist, werden
die mit der Strukturierung des polymeren Materials
verbundenen Nachteile vermieden. Insbesondere können
sämtliche geeigneten polymeren Materialien zur Her
stellung der erfindungsgemäßen Funktionselemente ver
wendet werden. Weiterhin erfolgt die Kopplung der er
findungsgemäßen Funktionselemente zwischen dem Wel
lenleitersubstrat und dem Faserwellenleiter, wodurch
die Probleme der Ankopplung von polymeren Materialien
an Glasfaserwellenleiter vermieden werden. Weiterhin
ist die Herstellung von Wellenleitern in herkömmli
chem Wellenleitersubstrat technisch einfacher und
führt zu verlustärmeren Wellenleitern. Dadurch wird
die Dämpfung der erfindungsgemäßen integriert opti
schen Funktionselemente auf Polymerbasis verglichen
mit herkömmlichen Funktionselementen auf Polymerbasis
stark verringert.
Der Brechungskoeffizient des Wellenleiters ist größer
als der Brechungskoeffizient des Wellenleitersubstra
tes und der Deckschicht. Daher bleibt eine Lichtwel
le, die von einem Faserwellenleiter in den Wellenlei
ter des erfindungsgemäßen Funktionselementes einge
koppelt wurde, auf diesen Wellenleiter beschränkt.
Allerdings erzeugt diese in dem Wellenleiter geführte
Lichtwelle in der von dem Wellenleiter optisch nicht
isolierten Polymerschicht ein evaneszentes Feld. Die
ses evaneszente Lichtfeld ist von den optischen Ei
genschaften der polymeren Schicht, beispielsweise
ihrem Brechungsindex, ihrer Transmission oder ihrer
Absorption abhängig. Änderungen dieser Parameter kön
nen beispielsweise durch eine Änderung der polymeren
Schichtdicke oder direkt durch eine Änderung des Bre
chungsindexes erzeugt werden.
Ändert sich einer dieser Parameter der polymeren
Schicht, so wird das in dem Polymer vorhandene eva
neszente Feld und damit auch das in dem Wellenleiter
selbst geführte Lichtfeld verändert. Folglich kann
durch eine Änderung der optischen Eigenschaften in
der nicht strukturierten polymeren Deckschicht Phase
und/oder Amplitude der in dem Wellenleiter geführten
Lichtwelle verändert werden.
Durch das erfindungsgemäße Glas-Polymer-Hybrid wird
ein integriert optisches Funktionselement auf Poly
merbasis vorgestellt, das die Vorteile einer herkömm
lichen Wellenleitung in Wellenleitern, die sich in
einem herkömmlichen Wellenleitersubstrat befinden,
mit den Vorteilen der Beeinflußbarkeit der optischen
Eigenschaften geeigneter Polymere verbindet. Dabei
werden die Nachteile einer Strukturierung der Poly
merschicht, wie sie in herkömmlichen integriert opti
schen Funktionselementen auf Polymerbasis erforder
lich ist, vermieden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
integriert optischen Funktionselemente auf Polymerba
sis werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
Als polymere Materialien, deren optische Eigenschaf
ten veränderbar sind, eignen sich insbesondere elek
trooptische, elastooptische, ferroelektrische, ther
mooptische oder optooptische Polymere. Die optischen
Eigenschaften derartiger Polymere ändern sich auf
grund äußerer Einflüsse wie beispielsweise einem
elektrischen Feld, einer äußeren Kraft, einer Tempe
raturänderung oder einer einfallenden Lichtwelle.
Zwischen das Welleitersubstrat und die Polymerschicht
kann eine Metallschicht mit einer Dicke bis zu 100 nm
angeordnet werden. Die einfallswinkelabhängige Refle
xion derartiger Metallschichten ist stark von den
optischen und sonstigen Eigenschaften der darüberlie
genden Schichten abhängig. Durch die Verwendung sol
cher Metallschichten lassen sich daher besonders
starke Schalteffekte für die in den Wellenleitern ge
führte Lichtwelle erreichen. Besonders ausgeprägte
Schalteffekte sind bei der Verwendung von Silber für
die Metallschicht vorhanden.
Eine weitere Verstärkung des Schalteffektes kann
durch die alternierende Beschichtung des Wellenlei
tersubstrates mit eine Metall- und einer Polymer
schicht erreicht werden.
Durch die Anordnung von Elektroden im Bereich der
Wellenleiter können insbesondere elektrooptische Po
lymere leicht über ein äußeres elektrisches Feld be
einflußt werden. Als Elektrodenmaterial eignet sich
neben Gold, Silber und Aluminium insbesondere Indium-
Zinnoxid, da derartige Elektroden transparent sind
und beispielsweise auch zwischen dem Wellenleitersub
strat und der polymeren Deckschicht angeordnet werden
können.
Zur Herstellung eines optooptischen Schalters kann
das erfindungsgemäße Funktionselement mit einer
lichtundurchlässigen Deckschicht versehen werden, die
oberhalb mindestens eines der Wellenleiter fenster
artig durchbrochen ist. Bei Einfall einer Lichtwelle,
beispielsweise von einer Laserlichtquelle, ändern
sich die optischen Eigenschaften der polymeren Schi
cht, wodurch eine Veränderung der Lichtwelle in dem
darunterliegenden Wellenleiter hervorgerufen wird.
Als Wellenleitersubstrat kann vorzugsweise ein her
kömmliches anorganisches optisches Glas verwendet
werden. Derartige Gläser besitzen eine geringe Dämp
fung und es ist eine optimale Anpassung des Bre
chungsindexes des Glases in dem Wellenleiter und in
dem Wellenleitersubstrat an den Brechungsindex der
Polymerschicht möglich. Weiterhin ist die Ankopplung
des erfindungsgemäßen Funktionselementes an Faserwel
lenleiter auf einfache und sichere Art und Weise mög
lich. Die optischen Verluste in einem Wellenleiter
aus anorganisch optischem Glas liegen über eine Grö
ßenordnung unter den optischen Verlusten in herkömm
lichen Funktionselementen auf Polymerbasis, bei denen
der Wellenleiter aus Polymer besteht.
Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn
das Wellenleitersubstratglas einen niedrigen
Brechungsindex, vorteilhafterwiese im Bereich von
1,47 bis 1,52, besitzt und die Polymerschicht aus ei
nem ferroelektrischen Kopolymer und/oder aus einem
Gemisch aus einem ferroelektrischen Kopolymer und
Polymethylmethacrylat bestehen. Zur Abstimmung des
Brechungsindexes der Polymerschicht kann der Anteil
an Polymethylmethacrylat in dem Gemisch der Polymer
schicht vorteilhafterweise 10% bis 80% betragen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht in
der Verwendung chromophorer Polymere mit nichtlinear
optischen Eigenschaften für die Polymerschicht und
eines Glases für das Wellenleitersubstrat, dessen
Brechungskoeffizient größer als 1,6 ist. Auch hier
läßt sich eine optimale Anpassung der Brechungsindi
zes der verschiedenen Schichten des erfindungsgemäßen
Funktionselementes erreichen.
Besonders einfach lassen sich Schaltfunktionen in den
erfindungsgemäßen Funktionselementen herstellen, wenn
die Wellenleiter in dem Wellenleitersubstrat als
Mach-Zehnder-Interferometer, als lineare Wellenleiter
oder als Richtkoppler angeordnet sind.
Im folgenden werden einige beispielhafte Ausführungs
formen der erfindungsgemäßen Funktionselemente be
schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Funktionsele
ment;
Fig. 2 ein weiteres erfindungsgemäßes Funk
tionselement;
Fig. 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Funk
tionselement;
Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemäßes Funk
tionselement;
Fig. 5 ein weiteres erfindungsgemäßes Funk
tionselement; und
Fig. 6 ein weiteres erfindungsgemäßes Funk
tionselement.
Fig. 1 zeigt einen herkömmlichen monomodigen Kanal
wellenleiter 2 in einem Wellenleitersubstrat 1 aus
niedrig brechendem Glas mit einer Strukturierung als
Mach-Zehnder-Interferometer. Auf das Wellenleitersub
strat 1 wird eine leitfähige und transparente Indium-
Zinnoxid-Schicht als untere Elektrode 4 aufgesput
tert. Auf die Indium-Zinnoxid-Elektrode 4 wurde eine
Beschichtung 3 mit einem Fluor-Kopolymer aus 75 mol%
Vinylidenfluorid und 25 mol% Trifluorethylen in einem
Komposit mit 10 Gew.% Polymethylmethacrylat aufge
schleudert. Die Schichtdicke dieser Polymerschicht 3
beträgt 3 µm. Auf diese Polymerschicht 3 werden
strukturierte Elektroden 5a und 5b aus Aluminium auf
gebracht. Die Elektroden 5a und 5b befinden sich da
bei seitlich oberhalb zu beiden Seiten des einen In
terferometerarmes. Die Polymerschicht 3 des auf diese
Weise hergestellten Glas-Polymer-Hybridsystems wurde
anschließend in einem elektrischen Feld dauerhaft
polarisiert, so daß die Polymerschicht ferroelek
trisch wurde. Legt man an mindestens zwei der Elek
troden 4, 5a und 5b eine Spannung von 10 V, so wird
über dem mit den Elektroden 5a und 5b versehenen In
terferometerarm der Brechungsindex der Polymerschicht
3 und damit die Ausbreitung der Lichtwelle in dem
Polymer und in dem Interferometerarm beeinflußt. Je
nach angelegter Spannung kann an dem Ausgang des In
terferometers eine konstruktive oder destruktive In
terferenz hervorgerufen werden, die eine Modulation
der Lichtintensität am Ausgang des Interferometers
hervorruft.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Funktionselement
ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Mach-Zehnder-Inter
ferometer. Die Position der Elektroden 5b ist so ver
ändert, daß sie sich unmittelbar über dem einen In
terferometerarm befindet. Dadurch wird bei Anlegen
einer Spannung an mindestens zwei der Elektroden 4,
5a und 5b eine andere Feldverteilung in dem Polymer 3
als im vorigen Beispiel erzeugt. Aufgrund der verän
derten Feldverteilung in dem Polymer 3 ergeben sich
veränderte Modulations- und Schalteigenschaften.
In einem weiteren Beispiel, ähnlich dem in Fig. 1 ge
zeigten, wurde ein Wellenleiter in ein Glas mit einem
Brechungsindex von 1,6 in einer Mach-Zehnder-Inter
ferometerstruktur eindiffundiert. Dieses Glassubstrat
wurde mit einer transparenten Indium-Zinnelektrode
beschichtet. Anschließend wurde eine 2 µm dicke Poly
merschicht aufgeschleudert. Als Polymermaterial wurde
dabei ein Seitenkettenpolymer mit 30 Gew.% Azochromo
phor oder in einem anderen Beispiel ein vernetzbares
chromophores Polymerharz mit nichtlinear optischen
Eigenschaften verwendet.
Als Deckelektrode wurde auf das Polymer wiederum eine
Aluminiumschicht in der beschriebenen Strukturierung
über eine Vakuumverdampfung aufgetragen. Anschließend
wurde das Polymermaterial durch Anlegen einer hohen
Spannung dauerhaft elektrisch polarisiert. Bei Anle
gen von Steuerspannung zwischen 5 und 10 V wird nun
eine Modulation der Lichtintensität am Ausgang des
Mach-Zehnder-Interferometers festgestellt.
Für ein weiteres erfindungsgemäßes Funktionselement
(Fig. 3) wurde ausgehend von einem niedrigbrechenden
Wellenleitersubstratglas (1) mit einem herkömmlichen
Kanalwellenleiter 2 mit Mach-Zehnder-Interferometer
struktur zunächst eine Polymerschicht aus 70 Gew.%
Polymethylmethacrylat und 30 Gew.% Kopolymer Vinyli
denfluorid/Trifluorethylen mit einer Dicke von 2 µm
auf das Wellenleitersubstrat 1 aufgeschleudert. Da
nach wurde eine Aluminium-Elektrode 4 mit einer Dicke
von 30 nm auf die Polymerschicht 3 aufgedampft, ge
folgt von einer Fluor-Kopolymerschicht 6 aus reinem
Vinylidenfluorid/Trifluorethylen mit einer Dicke von
5 µm. Abschließend wurden strukturierte Aluminium
elektroden 5a und 5b so aufgetragen, daß sich die
Aluminiumelektroden seitlich oberhalb eines der In
terferometerarme befinden.
Das Vinylidenfluorid/Trifluorethylen-Kopolymer 6 wur
de durch Anlegen einer elektrischen Spannung von
500 V für 5 s piezoelektrisch aktiviert. Durch Anle
gen einer hochfrequenten Spannung an die Elektroden 4
und 5 wird nun über dem einen Interferometerarm eine
lateral begrenzte gepulste Ultraschallwelle angelegt.
Diese Ultraschallwelle bewirkt Schichtdickenänderun
gen der Polymerschicht 3, so daß aufgrund der auf der
Polymerschicht 6 erzeugten Ultraschallwelle die opti
schen Eigenschaften der Polymerschicht 3 und damit
die in den Mach-Zehnder Interferometer-Wellenleiter
armen geführte Lichtwelle und damit die am Ausgang
des Interferometers abgegebene Strahlung beeinflußt
werden. Die Modulation der Ausgangsintensität des
Mach-Zehnder-Interferometers kann durch eine äußere
Taktfrequenz der Ultraschallwelle gesteuert werden.
Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Funktionselement,
das ähnlich aufgebaut ist wie das Funktionselement
aus Fig. 3. Die Elektroden 5a und 5b sind nun wieder
um so angeordnet, daß sich die Elektroden 5b nicht
seitlich oberhalb des einen Armes des Mach-Zehnder-
Interferometers befindet, sondern unmittelbar über
diesem Wellenleiterarm. Dadurch ergeben sich bei An
legen einer Steuerspannung an mindestens zwei der
Elektroden 4, 5a und 5b wiederum andere elektrische
Felder als bei dem Funktionselement aus Fig. 3.
Als weiteres Beispiel für ein erfindungsgemäßes Funk
tionselement wurde ein unvergrabener Kanalwellenlei
ter in einem Substratglas mit einem Brechungsindex
von 1,6 und einem Brechungsindexhub von 0,075 herge
stellt. Das Substratglas wurde mit einer 250 nm dic
ken chromophoren Seitenkettenpolymerschicht mit einem
Brechungsindex von 1,65 bedeckt. Auf diese Polymer
schicht wurde ein 55 nm dicke Silberschicht aufge
dampft. Es folgte eine nichtlinear optisch aktive
Polymerschicht auf der Basis eines Kopolymers aus
Vinylidenfluorid/Trifluorethylen mit einer Dicke von
250 nm, die in einem elektrischen Feld polarisiert
wurde. Auf diese Polymerschicht wurde eine 50 nm
dicke Silberelektrodenschicht in der gezeigten Struk
turierung aufgedampft. Beim Anlegen von Modulations
spannungen zwischen 1 und 5 V an den Silberelektroden
ergibt sich eine Änderung der Transmission des Wel
lenleiters.
In einem weiteren Beispiel wurde ein herkömmlicher
unvergrabener Kanalwellenleiter in einem Wellenlei
tersubstratglas mit einem Brechungsindex von 1,5 ver
wendet. Auf das Wellenleitersubstrat wurde eine 50 nm
dicke Silberschicht als Elektrode aufgedampft. Diese
Silberschicht wurde mit einem Kopolymer aus Vinyli
denfluorid/Trifluorethylen mit einem Molverhältnis
von 75/25 und einer Dicke von 550 nm durch Aufschleu
dern beschichtet. Auf diese Polymerschicht wurde eine
Aluminiumschicht als Elektrode aufgebracht. Die Elek
trode ist in Abhängigkeit von der Wellenleiterstruk
tur ebenfalls strukturiert. Anschließend wurden die
Polymermoleküle der Polymerschicht in einem Polari
sierungsverfahren orientiert und damit optisch akti
viert. Werden an die Elektroden eine Steuerspannung
von 10 V gelegt, so zeigt sich am Ausgang des Kanal
wellenleiters eine Modulation der Lichtintensität.
Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Funktionselement,
bei dem ein diffundierter Kanalwellenleiter 2 in ei
nem Substratglas 1 mit einem Brechungsindex von 1,47
und einem Brechungsindexhub von 0,03 mit einer Mach-
Zehnder-Interferometerstruktur verwendet wurde. Auf
das Wellenleitersubstrat wurde beiderseits außerhalb
eines Armes des Mach-Zehnder-Interferometers Elektro
den 5a und 5b aufgebracht. Anschließend wurde eine
300 nm dicke Polymerschicht 3 auf der Basis eines
chromophoren Polymethylmethacrylates in Kombination
mit einem Kopolymer aus Vinylidenfluorid/Trifluoret
hylen aufgeschleudert. Als Deckelektrode 4 wurde auf
diese Polymerschicht 3 eine Aluminiumschicht mit ei
ner Dicke von 50 nm aufgetragen. Durch Anlegen ge
eigneter Spannungen an mindestens zwei der Elektroden
4, 5a und 5b können die optischen Eigenschaften der
Polymerschicht 3 und die polychrome Transmission des
Wellenleiters 2 in dem einen Arm des Interferometers
so beeinflußt werden, daß sich am Ausgang des Inter
ferometers für bestimmte Wellenlängen destruktive
oder konstruktive Interferenzbedingungen ergeben.
Damit kann das erfindungsgemäße Funktionselement zur
Wellenlängenselektion und/oder zur wellenlängenselek
tiven Modulation verwendet werden.
Fig. 6 zeigt einen erfindungsgemäßen optooptischen
Schalter. Auf einen in ein niedrig brechendes Glas 1
diffundierten, unvergrabenen Kanalwellenleiter 2 in
Mach-Zehnder-Interferometerstruktur wird eine Poly
merschicht 3 mit einer Dicke von 2 µm aufgeschleu
dert. Die Polymerschicht 3 besteht aus einem chromo
phoren modifizierten Komposit aus 70 Gew.% Poly
methylmethacrylat und 30 Gew.% eines Kopolymers aus
Vinylidenfluorid/Trifluorethylen. Auf diese Polymer
schicht 3 wird eine Aluminiumschicht 8 mit einer
Dicke von 50 nm aufgetragen. Dabei besitzt diese Alu
miniumschicht 8 über einem der Interferometerarme ein
Fenster 9 derart, daß eine Belichtung der Polymer
schicht 3 durch dieses Fenster 9 in der lichtundurch
lässigen Aluminiumschicht 8 im Bereich des unterhalb
des Fensters 9 liegenden Interferometerarmes erfolgen
kann. Wird nun das erfindungsgemäße Funktionselement
beispielsweise durch einen Laserstrahl 7 belichtet,
so ändern sich aufgrund des Lichteinfalls die opti
schen Eigenschaften nur in dem Bereich der Polymer
schicht 3, die unter dem Fenster 9 der lichtundurch
lässigen Aluminiumschicht 8 sich befinden. Dadurch
wird die Phase und die Intensität der evaneszenten
Lichtwelle, die sich in dem unter dem Fenster 9 lie
genden Bereich des Polymers ausbreitet, und damit
auch die Lichtwelle, die in dem unter dem Fenster 9
liegenden Interferometerarm geführt wird, verändert,
so daß sich eine Modulation der Lichtintensität am
Ausgang des Mach-Zehnder-Interferometers ergibt. Auf
diese Weise wird ein opto-optischer Modulator reali
siert.
Claims (18)
1. Integriert optisches Funktionselement auf Poly
merbasis, das mindestens einen in einem Wellen
leitersubstrat (1) befindlichen Wellenleiter (2)
enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenleiter unvergraben sind und
daß die den Wellenleitern zugeordnete Oberfläche des Wellenleitersubstrats von einer von den un vergrabenen Wellenleitern optisch nicht isolier te Schicht (3) aus polymeren Materialien bedeckt ist, wobei die optische Eigenschaften der Schicht (3) veränderbar sind und wobei der Brechungskoeffizient des unvergrabenen Wellen leiters größer ist als der Brechungskoeffizient des Wellenleitersubstrates und der Deckschicht.
daß die Wellenleiter unvergraben sind und
daß die den Wellenleitern zugeordnete Oberfläche des Wellenleitersubstrats von einer von den un vergrabenen Wellenleitern optisch nicht isolier te Schicht (3) aus polymeren Materialien bedeckt ist, wobei die optische Eigenschaften der Schicht (3) veränderbar sind und wobei der Brechungskoeffizient des unvergrabenen Wellen leiters größer ist als der Brechungskoeffizient des Wellenleitersubstrates und der Deckschicht.
2. Funktionselement nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Polymerschicht (3) aus
einem elektrooptischen, elastooptischen, ther
mooptischen oder optooptischen Polymer besteht.
3. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Wellenleitersubstrat (1) und
der Polymerschicht (3) sich eine Metallschicht
mit einer Dicke bis zu 100 nm befindet.
4. Funktionselement nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus Silber
besteht.
5. Funktionselement nach mindestens einem der An
sprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf
dem Wellenleitersubstrat ein Schichtsystem aus
alternierenden Polymerschichten und
Metallschichten angeordnet ist.
6. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Wellenleiter mindestens eine
Elektrode (4, 5) angeordnet ist.
7. Funktionselement nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Elektroden (4, 5) zumindest
teilweise aus einer Indium-Zinnoxid-Schicht be
stehen.
8. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymerschicht mit einer lichtundurch
lässigen Deckschicht (8) versehen ist, die über
mindestens einem der Wellenleiter fensterartig
durchbrochen ist.
9. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellenleitersubstrat ein anorganisches,
optisches Glas ist.
10. Funktionselement nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Wellenleitersubstrat (1)
aus einem niedrigbrechenden Glas und die Poly
merschicht (3) aus einem ferroelektrischen Kopo
lymer und/oder aus einem Gemisch aus einem fer
roelektrischen Kopolymer und Polymethylmethacry
lat besteht.
11. Funktionselement nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß das niedrigbrechende Glas (1)
einen Brechungsindex im Bereich zwischen 1,47
und 1,52 besitzt.
12. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil an Polymethylmethacrylat 10% bis
80% beträgt.
13. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymerschicht (3) aus chromophoren Po
lymeren mit nichtlinear optischen Eigenschaften
besteht und das Wellenleitersubstrat (1) aus
einem Glas mit einem Brechungskoeffizienten grö
ßer 1,6 besteht.
14. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenleiter (2) als Mach-Zehnder-Inter
ferometer angeordnet sind.
15. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenleiter (2) als linearer Wellenlei
ter angeordnet ist.
16. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenleiter (2) als optische Koppler
oder Richtkoppler angeordnet sind.
17. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wellenleiter (2) ein diffundierter Wel
lenleiter ist.
18. Funktionselement nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenleiter (2) als monomodige Wellen
leiter ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995146227 DE19546227A1 (de) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Integriert optisches Funktionselement auf Polymerbasis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995146227 DE19546227A1 (de) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Integriert optisches Funktionselement auf Polymerbasis |
Publications (1)
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DE19546227A1 true DE19546227A1 (de) | 1997-06-05 |
Family
ID=7779818
Family Applications (1)
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DE1995146227 Ceased DE19546227A1 (de) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Integriert optisches Funktionselement auf Polymerbasis |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005040351A1 (de) * | 2005-08-25 | 2007-03-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Strahlungsmodule, diese enthaltende Anordnungen sowie Verfahren zur Detektion, Kontrolle und Überwachung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3929340A1 (de) * | 1989-09-04 | 1991-03-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Integriert-optischer sensor |
WO1991003748A1 (en) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Hoechst Celanese Corporation | Electro-optic waveguide device |
-
1995
- 1995-11-30 DE DE1995146227 patent/DE19546227A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3929340A1 (de) * | 1989-09-04 | 1991-03-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Integriert-optischer sensor |
WO1991003748A1 (en) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Hoechst Celanese Corporation | Electro-optic waveguide device |
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Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102005040351A1 (de) * | 2005-08-25 | 2007-03-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Strahlungsmodule, diese enthaltende Anordnungen sowie Verfahren zur Detektion, Kontrolle und Überwachung |
DE102005040351B4 (de) * | 2005-08-25 | 2007-05-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Strahlungsmodule, diese enthaltende Anordnungen sowie Verfahren zur Detektion, Kontrolle und Überwachung |
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