DE19727125A1 - Fabry-Perot Resonator ohne Reflexion in einem optischen Wellenleiter bestehend aus zwei Modenkonvertern - Google Patents

Fabry-Perot Resonator ohne Reflexion in einem optischen Wellenleiter bestehend aus zwei Modenkonvertern

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Peter Klose
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei der ein Resonator aus zwei Modenkonvertern in einem optischen Wellenleiter ein schmalbandiges Filter ohne oder vernachlässigbare Reflexion bildet.
Bisherige schmalbandige Filter, z. B. Faser Fabry-Perot Resonatoren, auf der Basis von Faser-Bragg Gittern haben den Nachteil, daß sie eine hohe Reflexion besitzen. Aufgrund dieses Verhaltens sind sie z. B. nicht in Lasern einsetzbar, um eine möglichst hohe spektrale Schmalbandigkeit zu erzielen.
Wünschenswert wäre ein schmalbandiger Verlust ohne Reflexion, in dem sich ein noch schmalbandigeres Transmissionsfenster öffnen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein optischer Wellenleiter auf einem Abschnitt derart behandelt wird, daß er dort mindestens eine oder mehrere zusätzliche Moden führen kann. Die Aufgabe des Modenkonverters besteht darin kontradirektional eine oder mehrere der außerhalb des behandelten Wellenleiters geführten Moden in eine oder mehrere der zusätzlich im behandelten Bereich des Wellenleiters geführten Moden überzukoppeln. Damit stellt der Modenkonverter in einem so vorbereiteten Wellenleiter einen Verlust dar, da das konvertierte, reflektierte Licht im unbehandelten Wellenleiter nicht geführt werden kann und abgestrahlt wird.
Werden zwei Konverter in dem behandelten Stück des Wellenleiters realisiert, so entsteht ein Resonator. Abhängig von der Phasenlage zwischen den Konvertern kommt es zu einer Resonanz für eine Phase von π/2 mod π. Damit kann ein schmalbandiger Verlust mit einem weitaus schmalbandigerem Transmissionsfenster realisiert werden.
Konkret erfüllt ein schräges Bragg-Gitter in einer monomodigen Glasfaser oder einem monomodigen integriert-optischen Wellenleiter, das den Wellenleiter im Bereich des Gitters aufgrund des im Gitterschreibprozeß induzierten Brechzahlhubes zweimodig oder noch höhermodig werden läßt, die Bedingungen an den zuvor geschilderten Konverter.
Um die Resonatorkonfiguration zu realisieren, wird ein Stück des monomodigen, integriert- optischen Wellenleiters oder der optischen Faser durch UV-Belichtung zweimodig gemacht. Daraufhin werden in diesen Bereich zwei schräge Bragg-Gitter eingeschrieben. Der Grundmodus des optischen Wellenleiters wird hier mit Mode A und der höhere Modus im behandelten Wellenleiterbereich mit Modus B bezeichnet. Der Modenkonverter, bestehend aus einem schrägen Bragg-Gitter, konvertiert dabei Mode A zu Mode B und umgekehrt. Wie Fig. 1 zeigt, sind alle in vorwärts Richtung laufenden Wellen im Modus A und alle rückwärts laufenden Wellen im Modus B. Damit kann es zu keiner Reflexion durch diese Vorrichtung kommen, da Modus B außerhalb des behandelten Wellenleiters nicht ausbreitungsfähig ist und abgestrahlt wird. Entspricht die optische Weglänge zwischen den Konvertern einer Phase von π/2 mod π, so öffnet sich im Stopband des Fasergitters ein schmalbandiges Transmissionsfenster.
Eine Faserlaser kann durch diese Vorrichtung auf eine oder einige wenige longitudinale Moden beschränkt werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung aus einem Resonator, bestehend aus zwei Modenkonvertern, in einem optischen Wellenleiter dadurch gekennzeichnet, daß Licht kontradirektional von einer im Wellenleiter geführten Mode in eine andere nur im behandelten Teil der Vorrichtung geführten Mode, im übrigen Wellenleiter außerhalb der Konverter jedoch nicht ausbreitungsfähigen Mode gekoppelt wird, wodurch die Vorrichtung keine Reflexion oder nur zu vernachlässigende Reflexion aufweist und für die in Resonanz ein schmalbandiges Transmissionsfenster entsteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverter aus asymmetrischen Bragg Gittern bestehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverter aus schräg gestellten Bragg Gittern bestehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Wellenleiter eine optische Glasfaser oder ein integriert-optischer Wellenleiter benutzt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Wellenleiter durch Einfügen eines anderen Wellenleiters, der in diesem Bereich höhermodiges Licht im Sinne des Konverters führen kann, geeignet modifiziert werden kann.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Wellenleiter abschnittsweise durch Belichtung mit UV-Licht oder anderem geeigneten Licht höhermodig im Sinne des Konverters wird.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Wellenleiter einmodig ist und abschnittsweise durch Belichtung mit UV-Licht oder anderem geeigneten Licht zweimodig wird.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Konverter ein Phasensprung durch optische, thermische, elektrische, magnetische oder mechanische Behandlung oder eine Kombination hiervon erzeugt wird.
DE1997127125 1997-06-26 1997-06-26 Fabry-Perot Resonator ohne Reflexion in einem optischen Wellenleiter bestehend aus zwei Modenkonvertern Withdrawn DE19727125A1 (de)

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