DE19616934A1 - Optische Schaltvorrichtung - Google Patents
Optische SchaltvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine optische Schaltvorrich
tung mit einer optischen ersten Schicht, in der zu
mindest ein Lichtwellenleiter mit einem Eingang und
einem Ausgang ausgebildet ist, und mit einer der
ersten Schicht zugeordneten piezoelektrischen zwei
ten Schicht, auf der Elektroden zur Erzeugung einer
akustischen Welle vorgesehen sind.
Derartige akustooptische Schaltvorrichtungen sind
aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise
werden sogenannte Bulk-Braggzellen in der Optik
häufig eingesetzt, um eine Lichtablenkung in Frei
strahltechnik zu bewirken oder einen Frequenzver
satz der optischen Welle in einem akustooptischen
Modulator herbeizuführen. Integriert-optische
Braggzellen sind aus der Anwendung piezoelektri
scher kristalliner Materialien wie Lithiumniobat
(LiNbO₃) als integrierte Lichtwellenleiter bekannt
(R. G. Hunsperger: "Integrated Optics: Therory and
Technology", Springer-Verlag, Heidelberg 1985; M. S.
Wu: "Low-Loss ZnO Optical Waveguides for SAW-AO
Applications", IEEE Transactions on Ultrasonics,
Ferroelectrics and Fequency Control, vol. 36, no. 4
(1989) 442).
Darüber hinaus sind auch optische Schalter auf Si
liciumsubstraten in Form von Interferometern be
kannt. So ist beispielsweise in dem Aufsatz von H.
Toba, K. Oda, N. Takato und K. Nosu, "5 GHz-spaced,
eight-channel, guided-wave tunable multi/demulti
plexer for optical FDM transmission systems", Elec
tronic Letters 23, no. 15 (1987) 788, offenbart,
integrierte Lichtwellenleiter aus Titan dotiertem
Siliciumdioxid zu verwenden, die ein Mach-Zehnder-Interferometer
bilden, dessen einer Arm mit Hilfe
eines Dünnschichtwiderstands geheizt werden kann.
Durch eine definierte Temperaturerhöhung kann eine
Phasenverschiebung zwischen beiden Teilwellen ein
gestellt werden, die bei der Zusammenführung in ei
nem integriert-optischen Richtkoppler wahlweise zu
einer Lichteinkopplung in einen von zwei Ausgangs
wellenleitern führt. Anorganische lichtführende Ma
terialien wie zum Beispiel Siliciumdioxid weisen
jedoch nur einen geringen thermooptischen Koeffizi
enten auf, so daß die Schaltfunktion mit einer ent
sprechenden hohen Heizleistung verbunden ist.
Die bekannten optischen Schalter, insbesondere die
erwähnten Bulk-Braggzellen, haben den Nachteil, daß
sie sehr groß und im Bereich integriert-optischer
Bauelemente nicht einsetzbar sind. Darüber hinaus
läßt sich mit anderen aus dem Stand der Technik be
kannten optischen Schaltern keine Umschaltung zwi
schen zwei räumlich getrennten Ausgängen realisie
ren, wobei gleichzeitig ein optischer Frequenzver
satz realisiert werden kann. Die Notwendigkeit
hierzu besteht zum Beispiel bei Heterodyn-Interfe
rometern.
Die erfindungsgemäße optische Schaltvorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den
Vorteil, daß ein kompaktes Bauelement zur Verfügung
steht, das nicht nur zum Ein- und Ausschalten son
dern auch zum Umschalten eines Lichtstrahls von ei
nem Ausgang auf einen anderen Ausgang bei gleich
zeitiger Frequenzumsetzung einsetzbar ist.
Dadurch, daß in einer optischen Schicht ein Licht
wellenleiter mit einem weiteren Lichtwellenleiter
derart zusammenwirkt, daß ein Lichtstrahl im Be
reich einer mittels einer piezoelektrischen Schicht
hervorgerufenen akustischen Welle in den anderen
Lichtwellenleiter gebeugt wird, läßt sich durch
einfaches Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren
der akustischen Welle ein Umschalten von einem Aus
gang auf den anderen Ausgang bewerkstelligen. Ins
besondere durch Verwendung lediglich zweier Schich
ten ist ein kompakter Aufbau realisierbar.
Vorzugsweise sind die zur Erzeugung der akustischen
Wellen vorgesehenen Elektroden auf der der opti
schen Schicht abgewandten Seite der piezoelektri
schen Schicht angeordnet. Selbstverständlich ist
eine Elektrodenanordnung auf der gegenüberliegenden
Seite auch denkbar.
Eine Anordnung von Elektroden auf beiden Seiten der
piezoelektrischen Schicht oder aber gegenüberlie
gend auf ein und derselben Seite der piezoelektri
schen Schicht bringt darüber hinaus den Vorteil,
daß einerseits die Redundanz und damit die Be
triebssicherheit erhöht wird, andererseits läßt
sich eine Elektrodenanordnung als Detektor einset
zen, der darüber informiert, ob die andere Elektro
denanordnung aktiviert oder deaktiviert ist.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer op
tischen Strahlaufweitungsvorrichtung, zum Beispiel
in Form von Horn-Taper-Strukturen, oder Linsen
strukturen am Eingang eines Lichtwellenleiters, um
eine bessere und intensivere Beugung an der akusti
schen Welle zu erzielen, wobei der aufgeweitete
Lichtstrahl am Ausgang des Lichtwellenleiters durch
eine entsprechende Strahlbündelungsvorrichtung wie
der auf sein normales Maß gebündelt wird.
Mit Hilfe der Dünnschichttechnik lassen sich die
Schichten auf einem gemeinsamen Substrat aufbrin
gen, wobei damit ein sehr kompakter Aufbau erreich
bar ist. Vorzugsweise wird als Substratmaterial Si
licium verwendet, so daß zur Halbleiterfertigung
kompatible Prozeßabläufe ermöglicht werden, die
eine zusätzliche monolithische Integration elektro
nischer Funktionen erlauben. Darüber hinaus kann
die mikromechanische Strukturierbarkeit des Sub
stratmaterials genutzt werden, um Positionierstruk
turen für Lichtwellenfasern (Glasfasern) anzubrin
gen und somit eine justagefreie Ankopplung von
Lichtwellenfasern an den so erzielten integriert-optischen
Chip zu gewährleisten.
Vorzugsweise umfaßt die optische Schicht dotierte
Siliciumdioxidschichten. Die Wahl getrennter
Schichtsysteme zur Führung der Lichtwellen und zur
Anregung der Schallwellen ermöglicht in vorteilhaf
ter Weise die unabhängige Optimierung der optischen
und der piezoelektrischen Eigenschaften des Sy
stems.
Die erfindungsgemäße optische Bypass-Schaltung mit
den Merkmalen des Anspruchs 11 hat den Vorteil, daß
unter Verwendung einer erfindungsgemäßen optischen
Schaltvorrichtung es in einfacher Weise möglich
ist, eine Schaltmatrize mit zwei Eingängen und zwei
Ausgängen zu schaffen. Damit lassen sich optische
Verbindungsstellen realisieren, bei denen sich meh
rere optische Eingänge wahlweise mit einem von meh
reren optischen Ausgängen verbinden lassen, wobei
im deaktivierten Zustand der Verbindungsstelle eine
feste vorgegebene Verbindung zwischen einem Eingang
und einem Ausgang besteht. Damit geht der Schalter
im Störfall unabhängig von äußeren Parametern in
einen stabilen Zustand über.
In vorteilhafter Weise ist einem Eingang und dem
diesem zugeordneten Ausgang jeweils eine Lichtwel
lenfaser zugeordnet, während am anderen Eingang ein
Lichtwellensender und am anderen Ausgang ein Licht
wellendetektor angeordnet ist. Damit erreicht man
im deaktivierten Zustand eine optische Verbindung
zwischen den beiden Lichtwellenfasern, so daß eine
mit dem Lichtwellensender und dem Lichtwellendetek
tor zusammenarbeitende Signalverarbeitungsstation
umgangen ist. Eine technische Störung dieser Sta
tion führt folglich nicht zu einer Unterbrechung
der Übertragung von einer Lichtwellenfaser zur an
deren.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfüh
rungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher
erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer opti
schen Schaltvorrichtung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Anwendungsfalls
für eine optische Schaltvorrichtung und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer opti
schen Bypass-Schaltung.
In Fig. 1 ist eine optische Schaltvorrichtung 1
schematisch dargestellt, die eine Substratschicht
3, vorzugsweise aus Silicium, aufweist, auf der
eine optische Schicht 5 aufgebracht ist. Als Auf
bringungsverfahren eignen sich insbesondere die be
kannten Standard-Dünnschichttechniken. In der Figur
ist nicht gezeigt, daß die optische Schicht 5 als
Schichtsystem ausgeführt ist. So besteht diese op
tische Schicht vorzugsweise aus einer Folge unter
schiedlich dotierter Siliciumdioxidschichten, die
aufgrund ihrer verschiedenen Brechungsindizes eine
vertikale Lichtführung sicherstellen. Durch eine
geeignete laterale Strukturierung des Schichtsy
stems, was beispielsweise durch Plasmaätzen er
reichbar ist, kann darüber hinaus in einfacher
Weise auch eine seitliche Lichtführung erreicht
werden.
Auf diese lichtführende optische Schicht 5 ist eine
piezoelektrische Schicht 7 aufgebracht. Sie kann
beispielsweise durch Aufsputtern von Zinkoxid oder
Aluminiumnitrid hergestellt werden. Selbstverständ
lich können auch eine Vielzahl weiterer Materialsy
steme und Beschichtungstechnologien wie beispiels
weise die Abscheidung von Blei-Zirkonat-Titanat-Schichten
in einem Sol-Gel-Prozeß eingesetzt wer
den.
Neben der in Fig. 1 dargestellten Plazierung der
piezoelektrischen Schicht 7 auf der optischen
Schicht 5 läßt sich diese selbstverständlich auch
unter der optischen Schicht 5 anordnen.
Auf der piezoelektrischen Schicht 7 ist eine Elek
trodenanordnung 9 in Form eines Interdigitalwand
lers vorgesehen. Durch Einkoppeln einer Hochfre
quenz in die Elektrodenanordnung läßt sich in der
piezoelektrischen Schicht 7 eine akustische Ober
flächenwelle anregen, die sich in Fig. 1 in
Y-Richtung fortpflanzt. Hierbei können sowohl
Rayleigh-Moden als auch Moden höherer Ordnung (Se
zawa-Moden) als akustische Wellen verwendet werden.
Diese akustischen Oberflächenwellen dehnen sich in
die optische Schicht 5 aus und führen dort zu einer
periodischen Brechungsindexänderung. Die Periode
entspricht dabei der Wellenlänge der Schallwelle.
Die Brechungsindexänderung bildet aufgrund ihrer
räumlichen Periodizität ein dynamisches optisches
Gitter, an dem Lichtwellen gebeugt werden. Infolge
der großen seitlichen Ausdehnung der Schallwelle
stellt das Gitter ein Bragg-Gitter dar, so daß die
Winkelablenkung dem doppelten Braggwinkel 2ΘB ent
spricht, wobei ΘB gegeben ist durch:
2 · Λ · sinΘB = λ
Hierbei ist Λ die akustische Wellenlänge und λ die
optische Wellenlänge einer Lichtwelle in der opti
schen Schicht 5, die mit der Vakuumwellenlänge λ₀
durch den effektiven Brechungsindex verknüpft ist
mit
λ = λ₀/neff.
Bei Verwendung dotierter Siliciumdioxid-Schichten
als optisches Material mit einem Brechungsindex von
etwa 1,5 ergeben sich bei den in der optischen
Nachrichtentechnik üblichen Lichtwellenlängen von
λ₀≈1,3 bis 1,5 µm und akustischen Oberflächenwel
len mit Λ≈20 µm Braggwinkel ΘB von etwa 1,5°.
Dieser Effekt wird in der in Fig. 1 gezeigten
Schaltvorrichtung zum Umschalten von einem Ausgang
auf einen anderen genutzt. Dazu ist in der opti
schen Schicht 5 ein Lichtwellenleiter 11 vorgese
hen, der einen Eingang 13 optisch mit einem Ausgang
15 verbindet. Dieser Lichtwellenleiter 11 ist dabei
zu den schematisch dargestellten Wellenfronten 17
der akustischen Oberflächenwellen in einem Winkel
von Θ angeordnet.
Von diesem Lichtwellenleiter 11 geht in einem Ober
flächenwellenbereich 19 ein weiterer Lichtwellen
leiter 21 aus, der in einen zweiten Ausgang 23 mün
det. Auch dieser Lichtwellenleiter schließt mit ei
ner Wellenfrontlinie 25 einen Winkel von Θ ein.
Zur Zuführung einer Lichtwelle an den Eingang 13
ist eine Lichtwellenfaser 27 angekoppelt, während
den Ausgängen 15 und 23 Lichtwellenfasern 29.1 be
ziehungsweise 29.2 zugeordnet sind.
Bei einer deaktivierten Elektrodenanordnung 9, das
heißt bei Fehlen einer Oberflächenwelle 17, wird
die in den Lichtwellenleiter 11 eingekoppelte
Lichtwelle geradlinig zum Ausgang 15 geführt.
Bei aktivierter Elektrodenanordnung bildet sich die
genannte Oberflächenwelle aus, die, wie beschrie
ben, zu einer Lichtbeugung um 2Θ führt. Damit wird
die eingekoppelte Lichtwelle im Bereich 19 um die
sen Winkel gebeugt und damit mittels der entspre
chenden Anordnung des Lichtwellenleiters 21 durch
diesen zum Ausgang 23 geführt. Mithin ist also eine
Umschaltung zwischen den beiden Ausgängen 15 und 23
durch Aktivieren der Elektrodenanordnung möglich.
Fig. 2 zeigt ein Anwendungsbeispiel eines opti
schen Schalters, der Bestandteil eines Teilnehmer
knotens eines optischen Kommunikationsnetzes, bei
spielsweise einem Lokalnetzwerk, ist. Bekannter
maßen stehen bei einem solchen Netzwerk mehrere
Teilnehmerstationen über einen fest installierten
Datenbus miteinander in Verbindung. Dieser Datenbus
ist bei optischen Netzwerken in Form von Lichtwel
lenfasern realisiert.
In der Fig. 2 ist zu erkennen, daß eine Teilneh
merstation 30 mittels einer Lichtwellenfaser 31.1
mit einer vorgeordneten und mittels einer Lichtwel
lenfaser 31.2 mit einer nachgeordneten - in der
Figur nicht dargestellten - Teilnehmerstation verbun
den. Als Schnittstelle zwischen Teilnehmerstation
30 und dem optischen Datenbus 31 ist eine Signal
verarbeitungsvorrichtung 33 vorgesehen. Diese Si
gnalverarbeitungsvorrichtung 33 steuert einen opti
schen Schalter 35 an, dessen erstem Eingang 37 die
Lichtwellenfaser 31.1 und dessen erstem Ausgang 39
die Lichtwellenfaser 31.2 zugeordnet ist.
Die Fig. 2 läßt jedoch erkennen, daß der optische
Schalter 35 einen zweiten Eingang 41 aufweist, dem
ein Lichtwellensender 43, beispielsweise eine La
serdiode, zugeordnet ist. Entsprechend verfügt der
Schalter 35 über einen zweiten Ausgang 45, dem ein
Lichtwellendetektor 47, beispielsweise eine Photo
diode, zugeordnet ist. Sowohl die Sendevorrichtung
43 als auch der Detektor 47 sind mit der Signalver
arbeitungsvorrichtung 33 verbunden.
Im Normalfall arbeitet der Teilnehmerknoten so, daß
die über die Lichtwellenfaser 31.1 ankommenden Da
ten über eine gestrichelt angedeutete optische Ver
bindung 51 im optischen Schalter 35 zu dem Detektor
47 geleitet werden. Die entsprechend elektronisch
gewandelten Daten erreichen dann die Signalverar
beitungsvorrichtung 33, die die für die Teilnehmer
station 30 bestimmten Informationen aus dem Daten
strom herausfiltert, ihrerseits neue Informationen
hinzufügt und den derart modifizierten Datenstrom
über die Sendevorrichtung 43 und eine im optischen
Schalter 35 ausgebildete optische Verbindung 53 der
Lichtwellenfaser 31.2 zuführt, so daß die Daten
dann die nachgeordnete Teilnehmerstation erreichen.
Diese Datenübertragung von der vorgeordneten Teil
nehmerstation zur nachgeordneten Teilnehmerstation
ist folglich abhängig von der Funktionstüchtigkeit
der Signalverarbeitungsvorrichtung 33. Fällt diese
beispielsweise aufgrund einer Spannungsunterbre
chung aus, wird das Netzwerk lahmgelegt, da die an
kommenden Daten die Lichtwellenfaser 31.2 nicht er
reichen.
Um nun einen reibungslosen Betrieb des Netzes
sicherzustellen, ist durch Kombination zweier opti
scher Schaltvorrichtungen gemäß Fig. 1 ein opti
scher Schalter bereitgestellt, der im aktivierten
Zustand die eben beschriebenen Verbindungen 51, 53
gewährleistet. Im deaktivierten Zustand, der sich
beispielsweise bei einem Spannungsausfall ein
stellt, wird der optische Schalter 35 jedoch umge
schaltet, so daß eine Verbindung 54 zwischen erstem
Eingang 37 und erstem Ausgang 39 bereitgestellt
wird. Damit kann der Datenstrom unter Umgehung der
Teilnehmerstation 30 beziehungsweise der Signalver
arbeitungsvorrichtung 33 zur nachgeordneten Teil
nehmerstation fließen.
Der genaue Aufbau dieses optischen Schalters 35 ist
schematisch in Fig. 3 gezeigt. Dieser optische
Schalter weist im wesentlichen die gleichen Schich
ten auf, wie der optische Schalter gemäß Fig. 1.
Auf eine nochmalige Erläuterung wird deshalb ver
zichtet.
Als Unterschied ist zu erkennen, daß in der opti
schen Schicht neben dem Lichtwellenleiter 11.1 ein
weiterer Lichtwellenleiter 11.2 vorgesehen ist.
Dieser Lichtwellenleiter 11.2 ist dem Eingang 37
und dem Ausgang 39 zugeordnet. Darüber hinaus über
lagert er im unteren Bereich den Lichtwellenleiter
21. Zur Sicherstellung der gewünschten Funktion ist
es notwendig, daß sich die beiden Lichtwellenleiter
11.1 und 11.2 in einem Bragg-Beugungswinkel von 2ΘB
kreuzen.
Bei aktivierter Elektrodenanordnung, das heißt bei
Vorhandensein einer akustischen Oberflächenwelle,
wird eine Lichtwelle 55 am Bragg-Gitter um einen
Winkel 2ΘB gebeugt und zum Ausgang 45 mittels eines
entsprechenden Lichtwellenleiters geleitet. Somit
ist eine optische Verbindung zwischen dem Eingang
37 und dem Ausgang 45 erreicht.
Gleichermaßen wird ein Lichtstrahl 57 um den glei
chen Winkel gebeugt, so daß er über den Lichtwel
lenleiter 21, wie im Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1, zum Ausgang 39 geführt wird. Folglich ist
eine optische Verbindung zwischen dem Eingang 41
und dem Ausgang 39 erzielt.
Sobald die Elektrodenanordnung 9 deaktiviert wird,
fehlt die zur Beugung notwendige akustische Ober
flächenwelle, so daß die Lichtwellen geradlinig je
weils zum diagonal gegenüberliegenden Ausgang wan
dern. Das heißt, daß der Eingang 37 mit dem Ausgang
39 optisch verbunden ist.
Durch Kombination zweier in Fig. 1 dargestellter
optischer Schalter ist somit eine optische Bypass-Schaltung
auf einfache Weise realisierbar.
Fig. 3 läßt darüber hinaus noch erkennen, daß die
optische Welle im Wechselwirkungsbereich mit der
akustischen Oberflächenwelle so aufgeweitet werden
muß, daß sie sich lateral über mehrere Gitterperi
oden ausdehnt, um eine hohe Beugungseffizienz zu
gewährleisten. Es ist eine Anordnung dargestellt,
bei der die Strahlaufweitung durch sogenannte Horn-
Taper-Strukturen bewirkt wird. Durch inverse Struk
turen wird auf der Ausgangsseite der Wellenleiter
kreuzung die Lichtwelle in ihrer seitlichen Ausdeh
nung wieder auf die ursprüngliche Breite reduziert.
Claims (13)
1. Optische Schaltvorrichtung mit einer optischen
Schicht (5), in der zumindest ein Lichtwellenleiter
(11) mit einem Eingang (13) und einem Ausgang (15)
ausgebildet ist, und mit einer der optischen
Schicht (5) zugeordneten piezoelektrischen Schicht
(7), auf der Elektroden (9) zur Erzeugung einer
akustischen Welle vorgesehen sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Lichtwellenleiter derart angeord
net ist, daß im Bereich der akustischen Welle eine
Bragg-Lichtbeugung mit optischem Frequenzversatz
auftritt, wobei ein weiterer in der optischen
Schicht (5) ausgebildeter Lichtwellenleiter (21)
die gebeugte Lichtwelle zu einem zweiten Ausgang
(23) führt, so daß durch Aktivierung beziehungs
weise Deaktivierung der Elektroden (9) der Eingang
(13) mit dem ersten (15) oder dem zweiten Ausgang
(23) optisch verbindbar ist.
2. Optische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (9) auf
der der optischen Schicht (5) abgewandten Seite der
piezoelektrischen Schicht (7) angeordnet sind.
3. Optische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (9) auf
der der optischen Schicht (5) zugewandten Seite der
piezoelektrischen Schicht (7) angeordnet sind.
4. Optische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß Elektroden (9) auf beiden
Seiten der piezoelektrischen Schicht (7) oder ge
genüberliegend auf ein und derselben Seite angeord
net sind, wobei die Elektroden einer Seite die aku
stischen Wellen detektieren und ein entsprechendes
Detektionssignal abgeben.
5. Optische Schaltvorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektroden (9) einen Interdigital-Wandler bil
den.
6. Optische Schaltvorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
am Eingang eines Lichtwellenleiters eine Strahlauf
weitungsvorrichtung und am Ausgang eine Strahlbün
delungsvorrichtung vorgesehen ist.
7. Optische Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Strahlaufweitungsvor
richtung Horn-Taper-Strukturen aufweist und die
Strahlbündelungsvorrichtung entsprechende inverse
Strukturen.
8. Optische Schaltvorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schichten (5, 7) in Dünnschichttechnik auf ein
gemeinsames Substrat aufgebracht sind.
9. Optische Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Substratmaterial Si
licium ist.
10. Optische Schaltvorrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die optische Schicht (5) mehrere dotierte Silicium
dioxid-Schichten umfaßt.
11. Optische Bypass-Schaltung mit einer optischen
Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer einem
weiteren Eingang (37) und dem zweiten Ausgang (23)
zugeordneter Lichtwellenleiter (11.2) in der opti
schen Schicht (5) vorgesehen ist, wobei sich die
beiden Lichtwellenleiter (11.1 und 11.2) unter ei
nem Winkel kreuzen, der dem Bragg-Beugungswinkel
entspricht, so daß durch Aktivieren der Elektroden
(9) der Eingang (41; 37) eines Lichtwellenleiters
(11.1; 11.2) mit dem Ausgang (39; 45) des anderen
Lichtwellenleiters (11.2; 11.1) optisch verbindbar
ist.
12. Optische Bypass-Schaltung nach Anspruch 11, da
durch gekennzeichnet, daß dem Eingang und dem Aus
gang eines Lichtwellenleiters jeweils eine Licht
wellenfaser zugeordnet ist, und daß dem Eingang des
anderen Lichtwellenleiters ein Lichtwellensender
(43) und dem Ausgang ein Lichtwellenempfänger (47)
zugeordnet ist, so daß bei nicht aktivierten Elek
troden (9) eine optische Verbindung zwischen den
beiden Lichtwellenfasern (31) besteht.
13. Optische Bypass-Schaltung nach Anspruch 11 oder
12, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelte
Bragg-Beugungswinkel (2Θ) etwa 3° beträgt, wenn der Bre
chungsindex der Lichtwellenleiter 1,5 µm beträgt,
die Lichtwellenlänge im Bereich von 1,3 µm bis 1,5
µm liegt und die Wellenlänge der akustischen Welle
etwa 20 µm beträgt.
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Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU6646598A (en) * | 1997-01-02 | 1998-07-31 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Stable nonlinear mach-zehnder fiber switch |
JP3861395B2 (ja) * | 1997-08-11 | 2006-12-20 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイス及び光導波路デバイスを用いた光通信システム |
DE69915578D1 (de) * | 1999-01-05 | 2004-04-22 | Corning Inc | Asymmetrischer thermo-optischer Schalter |
US6181844B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-01-30 | Wizard Technologies, Inc. | Dynamic fiber optic switch |
US6192171B1 (en) | 1999-02-26 | 2001-02-20 | Albert Goodman | Dynamic fiber optic switch with artificial muscle |
US6385363B1 (en) | 1999-03-26 | 2002-05-07 | U.T. Battelle Llc | Photo-induced micro-mechanical optical switch |
US6583916B2 (en) | 1999-11-03 | 2003-06-24 | Optodot Corporation | Optical shutter assembly |
AU772671B2 (en) | 1999-11-03 | 2004-05-06 | Optodot Corporation | Optical shutter |
US6724512B2 (en) | 1999-11-03 | 2004-04-20 | Optodot Corporation | Optical switch device |
WO2001063351A1 (en) | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Light Management Group Inc. | Acousto-optical switch for fiber optic lines |
US6381382B2 (en) | 2000-02-25 | 2002-04-30 | Wizard Technologies, Inc. | Dynamic multichannel fiber optic switch |
US6359530B1 (en) | 2000-03-24 | 2002-03-19 | General Signal Corporation | Switching waveguide directional coupler and method |
US6847749B1 (en) | 2002-01-18 | 2005-01-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Diffraction-based optical switch |
US7566173B2 (en) * | 2007-07-09 | 2009-07-28 | Alcon, Inc. | Multi-spot ophthalmic laser probe |
RU2560902C2 (ru) * | 2009-11-24 | 2015-08-20 | Алькон Рисерч, Лтд. | Одноволоконный многоточечный лазерный зонд для офтальмологической эндоиллюминации |
CN102655906B (zh) * | 2009-12-15 | 2015-03-25 | 爱尔康研究有限公司 | 多点激光探针 |
US10245181B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-04-02 | Alcon Research, Ltd. | Grin fiber multi-spot laser probe |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61113034A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Nec Corp | 音響光学スイツチ |
DE4230300A1 (de) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Bosch Gmbh Robert | Integriertes akusto-optisches Bauelement |
US5446807A (en) * | 1994-06-23 | 1995-08-29 | Bell Communications Research, Inc. | Passband-flattened acousto-optic polarization converter |
US5586206A (en) * | 1994-09-09 | 1996-12-17 | Deacon Research | Optical power splitter with electrically-controlled switching structures |
-
1996
- 1996-04-27 DE DE19616934A patent/DE19616934A1/de not_active Withdrawn
-
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Also Published As
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