DE2812249C2

DE2812249C2 - Elektrooptischer Schalter

Info

Publication number: DE2812249C2
Application number: DE2812249A
Authority: DE
Inventors: John Stuart Harlow Essex Heeks
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1977-03-31
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1982-06-03
Also published as: FR2386198A1; US4222637A; BR7802001A; GB1538969A; JPS53123158A; DE2812249A1; AU3440978A; NL7803298A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrooptischen Schalter mit einem Körper aus elektrooptischen! ^!> Material bei dem auf zwei zueinander parallelen, einander gegenüberliegenden Seitenflächen Elektroden angeordnet sind und die beiden anderen zueinander parallelen Seitenflächen senkrecht zu den erstgenannten Seitenflächen angeordnet sind und bei dem mindestens die auf einer Seitenfläche angeordneten Elektroden mindestens zwei tangential auseinanderlaufende Lichtwege im elektrooptischen Material definieren, so daß ein an einer Stirnfläche eintretender Lichtstrahl durch Anlegen einer Spannung an unter- ^4ί schiedliche der verschiedenen Elektroden steuerbar an unterschiedlichen Stellen der anderen Stirnseite des Körpers austritt.

Aus der Veröffentlichung »IBM Techn. Disci. Bull.« 14 (1971), S. 999 bis 1000, ist bereits ein elektrooptischer Schalter bekannt, der einen Körper aus elektrooptischem Material enthält, der zwei ebene, einander gegenüberliegende Seitenflächen besitzt und zwei Stirnflächen, die senkrecht zu den Seitenflächen angeordnet sind. Auf einander gegenüberliegenden ^v> Seitenflächen ist eine Anzahl von Kontakten angeordnet, von denen einige miteinander zwei divergierende Lichtpfade mit gemeinsamen Ursprung definieren. An ausgewählte Kombinationen der elektrischen Kontakte auf einer Seitenfläche und der elektrischen Kontakte auf der anderen Seitenfläche ist eine elektrische Spannung anlegbar.

Aus der DE-OS 23 59 797 ist ein elektrooptischer Schalter bekannt, bei dem auf der einen Fläche eines quaderförmigen Körpers aus elektrooptischem Mate ⁿ' rial, wie Lithiumniobat, nebeneinanderliegende, an eini. Spannung anschließbare Elektroden angeordnet sind die von einem gemeinsamen Ursprung ausgehende divergierende Lichtpfade definieren.

Die Verwendung Galliumarsenid bei elektrooptischer. Wellenleiter-Modulatoren ist aus der Veröffentlichung »Appl. Phys. Lett.« 26 (1975), S. 640 bis 642, bekannt

Bei den bekannten elektrooptischen Schaltern mit divergierenden Lichtpfaden werden die Lichtpfade durch die auf unterschiedlichem Potential lieger.den, auf einer Fläche des Körpers aus elektrooptischem Material nebeneinander angeordneten Elektroden bestimmt Infolge des geringen Elektrodenabstandes und des dadurch begrenzten Potentialunterschiedes zwischen den nebeneinander liegenden Elektroden ist nur in einem begrenzten Tiefenbereich des elektrooptischen Materials die Bildung eines inhomogenen Lichtpfades möglich. Infolge der verhältnismäßig geringen Änderung des Brechungsindex im elektrooptischen Material sind zur eindeutigen Trennung der Lichtpfade außerdem verhältnismäßig lange Körper aus elektrooptischem Material erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrooptischen Schalter der eingangs genannten Art mit einer einfacheren Elektrodenstruktur und einem kürzeren Körper aus elektrooptischem Material zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

Der Körper 1 aus elektrooptischem Material, der beispielsweise aus Lithiumniobat besteht, hat zwei zueinander parallele Seitenflächen, auf denen ein Muster aus Metallelektroden angeordnet ist. Die beiden anderen, zueinander parallelen Seitenflächen sind senkrecht zu den mit Elektroden bedeckten Seitenflächen angeordnet. Auf der in der Zeichnung sichtbaren oberen Seitenfläche ist ein zickzackförmiges Muster von Metallelektroden 22,23 und 24 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden unteren Seitenfläche befindet sich entweder ein entsprechendes Muster von Metallelektroden oder eine durchgehende Metallisierung. Die Metallelektroden auf den gegenüberliegenden Seitenflächen sind an eine Spannungsquelle angeschlossen. Durch die elektrischen Felder zwischen den Elektroden 22 bzw. 23 auf der oberen Seitenfläche und den entsprechenden Elektroden auf der unteren Seitenfläche werden optische Wellenpfade im Körper I gebildet, deren Form denen der Elektroden 22, 23 und 24 entspricht. Die Elektrode 22 ist beiden optischen Pfaden gemeinsam und in der Praxis dauernd an die Spannungsquelle angeschlossen, während die Elektroden 23 und 24 abwechselnd an die Spannungsquelle angeschlossen werden, wodurch eine optische Umschaltung von einem Wellenpfad auf den anderen erzielt wird. Die Stirnflächen 21 des Körpers 1, an denen die Lichtleiter 5 bzw. 6 und 7 angeschlossen sind, sind bezüglich der Längsachse des Körpers bzw. bezüglich der nicht mit Elektroden bedeckten Seitenflächen in einem von 90° abweichenden Winkel angeordnet. jedoch sind die Stirnflächen 21 in rechtem Winkel zur oberen und unteren Seitenfläche des Körpers angeordnet.

Wenn aus dem Lichtleiter 5 Licht in den Körper 1 eintritt, « ird es, bei an Spannung liegenden F.lektrodcr, 22 und 23 und an den auf der gegenüberliegender Seitenfläche angeordneten entsprechende;: Elektroder so hindurchgelcitet. daß es durch den Lichtleiter f> austritt. Bei an Spannung liegenden Elektroden 22 υ nt'. 24 tritt das Lichl jedoch durch den Lichtleiter ~! au..

abwechselndes Anschließen der Elektroden 23 \ tritt also eine optische Umschaltung des durch chtleiter 5 eintretenden Lichtes auf die Lichtleiter 7 ein.

Ige der Mehrfachreflexion des Lichtes ist die nung wesentlich kürzer als be; im wesentlichen :r Anordnung der optischen Pfade.
Begrenzungen der Kontakte sind in Wirklichkeit geraden Linien, wie es in der Zeichnung zur ifachung dargestellt wurde, sondern Kreise mit großem Radius. Der Radius hängt von der effektiven Änderung des Brechungsindex des Materials ab, aus dem der Körper 1 besteht Dieser kann auch aus Halbleitermaterial bestehen, wobei mit den darauf angeordneten Elektroden Schottky-Sperrschichten beeinflußt werden.

Bei den elektrooptischen Schaltern gemäß der Erfindung sind die Merkmale einer elektrooptischen Aktivierung und einer Wellenleiter!:onfiguration vereinigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Elektrooptischer Schalter mit einem Körper aus elektrooptischen! Material, bei dem auf zwei zueinander parallelen, einander gegenüberliegenden Seitenflächen Elektroden angeordnet sind und die beiden anderen zueinander prarallelen Seitenflächen senkrecht zu den erstgenannten Seitenflächen angeordnet sind und bei dem mindestens die auf einer Seitenfläche angeordneten Elektroden minde- ι ο stens zwei tangential auseinanderlaufende Lichtwege im elektrooptischen Material definieren, so daß ein an einer Stirnfläche eintretender Lichtstrahl durch Anlegen einer Spannung an unterschiedliche der verschiedenen Elektroden steuerbar an unter- '5 schiedlichen Stellen der anderen Stirnseite des Körpers austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtpfade im elektrooptischen Material ciurch eine Spannung gebildet sind, die zwischen den Elektroden auf den einander gegenüberliegenden Seitenflächen anliegt und die Breite der Lichtpfade durch die Breite der Elektrode auf einer Seitenfläche bestimmt ist und daß die Stirnflächen mit den nicht mit Elektroden bedeckten Seitenflächen einen von 90° abweichenden Winkel bilden und die auseinanderlaufenden Elektroden auf der einen Seitenfläche zickzackförmig zwischen den nicht mi» Elektroden bedeckten Seitenflächen verlaufen, so daß das Licht mehrfach reflektiert wird.

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