DE2916184C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Leistungsteiler mit einer Abbildungsanordnung und einem als Verzweigungselement wirkenden ebenen Gitter zur Aufteilung eines Eingangsstrahlenbündels in mehrere Strahlbündel, welche in auslaufende Glasfasern gerichtet sind.

Ein durch den Aufsatz "Verzweigungseinrichtungen in mehrwelligen optischen Datennetzen" von W. Meyer, erschienen in Mikrowellen Magazin, 2/78, S. 153-158, bekannter und in Bild 6 unter Punkt 8 dargestellte Leistungsteiler, ein sog. Selfoc-Koppler, besteht aus zwei auf einer Achse angeordneten Selfoc-Linsen sowie einer einlaufenden und zwei auslaufenden, mit den Selfoc-Linsen fest verbundenen Glasfasern. Selfoc-Linsen sind dabei zylindrische Linsen, deren optische Achse die Zylinderachse ist und die ein derartiges radiales Brechungsindexprofil aufweisen, daß ein auf der Eingangsfläche der Selfoc-Linse und auf der optischen Achse liegender Lichtpunkt die eine hierzu bestimmte Länge besitzende Selfoc-Linse als paralleles Strahlenbündel verlassen kann. Mittels eines zwischen den Selfoc-Linsen angeordneten halbdurchlässigen Spiegels (Strahlteilers), der mit ihnen zu einer Einheit zusammengefaßt ist, wird die durch die einlaufende Glasfaser hindurchtretende Strahlung auf zwei auslaufende Glasfasern verteilt. Die Realisierung eines derartigen Leistungsteilers ist jedoch relativ aufwendig und umfaßt mehrere präzise Fertigungsschritte.

Aus der genannten Veröffentlichung sind außerdem sog. Sternkoppler bekannt. Ein Sternkoppler erfüllt die Funktion eines Vielfachleistungsteilers, in dem einzelne Glasfasern eines Datennetzes zusammenlaufen und durch den die auf einer Sendeleitung einfallende Signalleistung gleichmäßig auf mehrere Empfangsleitungen verteilt wird. Im einfachsten Fall wird ein derartiger Mehrfachleistungsteiler durch einen zylindrischen Kern-Mantel-Stab von einigen cm Länge und etwa 1 mm Durchmesser realisiert, auf dessen Stirnflächen einzelne Glasfasern stumpf aufgesetzt sind (siehe Bild 7, 8 der genannten Veröffentlichung). Mehrfachleistungsteiler dieser Art weisen aber erhebliche Leistungsverluste auf, die etwa zwischen 5 und 8 dB liegen.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist durch die US-PS 41 98 117 bekannt. Bei diesem Multiplexer werden die Wellenlängenkomponenten eines Licht mit verschiedenen Wellenlängen enthaltenden Eingangsstrahls mittels eines ebenen Gitters in verschiedene Lichtwellenleiter verzweigt.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach zu realisierenden Leistungsteiler zu schaffen, bei dem die Leistung eines monochromatischen Eingangsstrahlenbündels möglichst gleichmäßig auf mehrere auslaufende Glasfasern verteilt wird, und bei dem der Wirkungsgrad für die Leistungskopplung in die einzelnen auslaufenden Glasfasern möglichst groß ist.

Ausgehend vom Oberbegriff des Hauptanspruchs wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur etwa leistungsgleichen Aufteilung eines monochromatischen Eingangsstrahlenbündels der Wellenlänge λ als Gitter ein binäres eindimensionales Phasengitter vorgesehen ist, das in der Pupille einer aus zwei achsparallel angeordneten Linsen bestehenden Abbildungsanordnung angeordnet ist, wobei das Phasengitter annähernd ein Tastverhältnis von 1 : 1 und einen optischen Weglängenunterschied von wenigstens annähernd

H = 0,32 λ + n λ
oder
H′ = 0,5 λ + n λ
mit
n = 0,1,2 . . .

besitzt und das Eingangs-Strahlenbündel koaxial zur optischen Achse der Abbildungsanordnung verläuft.

Ein Strahlenbündel wird bei Eintritt in die Abbildungsanordnung, in deren Pupille ein Phasengitter liegt, in unterschiedliche Gitterordnungen abgebeugt. In der Pupille der Abbildungsanordnungen ist das Eingangsstrahlenbündel aufgeweitet, so daß eine im Sinne der Erfindung wirksame Gitterstruktur mit fertigungstechnisch gut realisierbarer nicht zu kleiner Gitterperiode herstellbar ist. Bei einem Leistungsteiler 1 : 2, bei dem die einfallende Strahlung auf zwei auslaufende Glasfasern verteilt wird, erhält man zwei gleich helle Beugungsordnungen. Bei einem Leistungsteiler von 1 : 3 erhält man dagegen drei gleich helle Beugungsordnungen. Eine gleichmäßige Verteilung der Leistung auf die auslaufenden Glasfasern ist somit erreicht. Ein bestimmtes Teilungsverhältnis des Leistungsteilers läßt sich dabei durch den optischen Weglängenunterschied des jeweiligen Phasengitters einstellen. Für einen Leistungsteiler von 1 : 2 benötigt man wenigstens annähernd einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,5 λ, während man für einen Leistungsteiler von 1 : 3 wenigstens annähernd ein Phasengitter mit einem optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ benötigt, wenn n = 0 gewählt wird.

Leistungsteiler dieser Art besitzen gegenüber den bekannten Leistungsteilern erheblich höhere Wirkungsgrade für die Leistungseinkopplung in die auslaufenden Glasfasern bzw. erheblich geringere Leistungsverluste.

Binäre Phasengitter weisen nur zwei unterschiedliche Gitteramplituden auf. Besitzen sie zusätzlich ein Tastverhältnis von 1 : 1, so ist ihre Grundfläche innerhalb einer Gitterperiode je zur Hälfte mit die beiden Gitteramplituden besitzenden Gitterstrukturen belegt. Mit Hilfe derartiger Phasengitter wird erreicht, daß der Wirkungsgrad für die Leistungseinkopplung in die auslaufenden Glasfasern relativ große Werte annimmt, wodurch die Leistungsverluste stark vermindert werden.

Nach einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht die Abbildungsanordnung aus zwei auf einer optischen Achse angeordneten Selfoc-Linsen, zwischen denen sich ein parallel zu den Stirnseiten der Selfoc-Linsen bzw. senkrecht auf der optischen Achse liegendes Phasengitter befindet.

Ein durch die einlaufende Glasfaser hindurchtretendes Strahlenbündel wird bei Eintritt in die erste Selfoc- Linse aufgrund ihres besonderen radialsymmetrischen Brechungsindexprofils zu einem parallelen Strahlenbündel aufgeweitet. Die Länge der beiden Selfoc-Linsen, die zylindrisch ausgebildet sind und deren Brechungsindex radial nach außen abnimmt, ist nun so gewählt, daß sie die punktförmige Strahlenquelle am Ausgang der einlaufenden Glasfaser im Verhältnis 1 : 1 auf die äußere Stirnseite der zweiten Selfoc-Linse abbilden. Durch das im parallelen Strahlengang zwischen den beiden Selfoc- Linsen angeordnete Phasengitter werden zusätzliche Bilder der punktförmigen Strahlenquelle am Ort der ± 1. Beugungsordnung in einem Abstand l von der nullten Beugungsordnung erzeugt werden. Die dort angeordneten Glasfasern nehmen die Strahlung auf und leiten sie weiter.

Vorteilhaft ist hierbei, daß die einlaufenden bzw. die auslaufenden Glasfasern direkt mit den äußeren Stirnseiten der Selfoc-Linsen verbunden, z. B. verkittet, werden können, so daß die Glasfasern ohne weitere Hilfsmittel positionierbar sind.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung befinden sich zwischen den Selfoc-Linsen zwei parallel zueinander liegende Phasengitter, die gegeneinander versetzt auf der optischen Achse angeordnet sind, die jeweils einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 λ besitzen und deren Gitterlinien gegeneinander um einen Winkel gedreht sind.

Durch die Drehung zweier derartiger Phasengitter gegeneinander wird erreicht, daß in einfacher Weise ein Leistungsteiler von 1 : 4 erzeugt werden kann. Die durch die einfallende Glasfaser hindurchtretende Strahlung wird also auf vier auslaufende Glasfasern, die die Strahlung in den vier vorhandenen Beugungsordnungen auffangen, verteilt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befinden sich zwischen den Selfoc-Linsen zwei parallel zueinander liegende Phasengitter, die gegeneinander versetzt auf der optischen Achse angeordnet sind, die jeweils einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ besitzen und deren Gitterlinien gegeneinander um einen Winkel gedreht sind, wodurch erreicht wird, daß in einfacher Weise ein Leistungsteiler von 1 : 9 erzeugt werden kann.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung befinden sich zwischen den Selfoc-Linsen zwei parallel zueinander liegende Phasengitter, die gegeneinander versetzt auf der optischen Achse angeordnet sind, von denen das eine einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ und das andere einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 g besitzt, und deren Gitterlinien gegeneinander um einen Winkel gedreht sind. Durch die Kombination zweier derartiger Phasengitter wird erreicht, daß in einfacher Weise ein Leistungsteiler von 1 : 6 erzeugt werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist ein eindimensionales Phasengitter in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten der Selfoc-Linsen, z. B. durch reaktives Sputtern eingebracht, wodurch erreicht wird, daß der Leistungsteiler insgesamt weniger Einzelteile aufweist und dadurch leichter justierbar bzw. robuster ist.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten der Selfoc-Linsen ein zweidimensionales, schachbrettartiges Phasengitter mit einem optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ oder H′ = 0,5 λ, z. B. durch reaktives Sputtern, eingebracht.

Zur Erzeugung von Leistungsteilern mit einem Teilerverhältnis von 1 : 4 oder 1 : 9 können jeweils zwei gegeneinander um einen Winkel gedrehte binäre Phasengitter mit einem Tastverhältnis von wenigstens annähernd 1 : 1 zwischen den Selfoc-Linsen angeordnet werden, wobei die Phasengitter jeweils die erforderlichen optischen Weglängenunterschiede aufweisen. Beispielsweise können die beiden jeweiligen Phasengitter z. B. um 60° oder 90° gegeneinander gedreht sein. Bei einer Drehung um 90° ergibt sich insgesamt ein schachbrettartiges Amplitudenmuster bzw. Phasengitter, das in einfacher Weise in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten der Selfoc-Linsen eingebracht werden kann, z. B. durch photolithographische Techniken in Verbindung mit maßchemischen Ätzverfahren oder in Verbindung mit reaktivem Sputtern.

Beim reaktiven Sputtern werden die im photolithographischen Prozeß freigelegten Glas- oder Quarzflächen dadurch abgetragen, daß eine reaktive Substanz mit dem Oberflächenmaterial eine flüchtige Verbindung eingeht. Die resultierende Strukturierung zeichnet sich durch eine hervorragende Kantenschärfe aus.

Demzufolge kann man auf einzelne, gesondert anzuordnende und um 90° gegeneinander gedrehte Phasengitter zwischen den Selfoc-Linsen verzichten, so daß sich der Leistungsteiler leichter justieren läßt bzw. eine erhöhte Stabilität aufweist.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines optischen Leistungsteilers,

Fig. 2 einen Leistungsteiler mit einem binären, zwischen zwei Selfoc-Linsen angeordneten Phasengitter,

Fig. 3 ein binäres Phasengitter mit einem Tastverhältnis von 1 : 1 und

Fig. 4a, b auslaufende Glasfasern eines 1 : 4 bzw. 1 : 9 Leistungsteilers in dichtester Packung.

In Fig. 1 ist ein Leistungsteiler 1 (auch Mehrfachleistungsteiler oder Sternkoppler) schematisch dargestellt. Die über eine Empfangsleitung 2 (einlaufende Glasfaser) dem Leistungsteiler 1 zugeführte Signalleistung wird durch ihn auf mehrere, z. B. drei Sendeleitungen 3 (auslaufende Glasfasern) gleichmäßig verteilt.

In Fig. 2 ist ein derartiger Leistungsteiler 1 im Detail dargestellt. Er besteht aus zwei zylindrischen Selfoc- Linsen 4 und 5, die auf einer gemeinsamen optischen Achse 6, die gleichzeitig die Zylinderachse der Selfoc- Linsen 4, 5 ist, angeordnet sind. Zwischen den beiden Selfoc-Linsen 4, 5 befindet sich ein ebenes, eindimensionales bzw. lineares Phasengitter 7, das binär ist und ein Tastverhältnis von wenigstens annähernd 1 : 1 aufweist, und das parallel zu den sich gegenüberliegenden Stirnseiten 4 a, 5 a der Selfoc-Linsen 4, 5 liegt. Mit Hilfe eines derartigen Leistungsteilers 1 ist es z. B. möglich, die über die Empfangsleitung 2 zugeführte Signalleistung in drei Sendeleitungen 3 a, b, c einzukoppeln. Die Querschnittsfläche der Empfangsleitung 2, die mit der Selfoc-Linse 4 fest verbunden, z. B. verkittet, ist, umgibt dabei konzentrisch die optische Achse 6. Da der Durchmesser der Empfangsleitung 2 gegenüber dem der Selfoc-Linse 4 wesentlich kleiner ist, wird auf diese Weise bei Übertragung von optischen Signalen auf der äußeren Stirnseite 4 b der Selfoc-Linse 4 eine praktisch punktförmige, auf der optischen Achse 6 liegende Strahlungsquelle erzeugt. Die von diesem Punkt ausgehenden Strahlen werden durch das besondere, radialsymmetrische Brechungsindexprofil und durch die gewählte Länge L der Selfoc- Linse 4 zu einem parallelen Strahlenbündel geformt, das die Stirnseite 4 a der Selfoc-Linse 4 senkrecht durchsetzt. Da die Selfoc-Linsen 4, 5 das gleiche radialsymmetrische Brechungsindexprofil und die gleiche Länge L besitzen, wird somit die auf der Stirnseite 4 b liegende Strahlungsquelle auf die Stirnseite 5 b abgebildet. Die Strahlungsquelle liegt dort wiederum auf der optischen Achse 6.

Durch das im parallelen Strahlengang zwischen den Selfoc- Linsen 4 und 5 angeordnete Phasengitter 7 werden neben der nullten Beugungsordnung nun zusätzliche Bilder der punktförmigen Strahlungsquelle am Ort der ± 1. Beugungsordnung erzeugt, die in einem Abstand l von der nullten Beugungsordnung bzw. von der optischen Achse 6 auf der Stirnseite 5 b liegen.

Zu diesem Zweck besitzt das Phasengitter 7 einen optischen Weglängenunterschied von

H = (N -1)h = 0,32 λ (1)

Hierbei ist N der Brechungsindex des Phasengittermaterials, h die Gitterhöhe des Phasengitters 7 (siehe Fig. 3) und λ die Wellenlänge des optischen Signals. Die in die einzelnen Beugungsordnungen abgebeugte Strahlung kann dann von den drei Sendeleitungen 3 a, b, c aufgenommen werden, wobei die Sendeleitung 3 b auf der optischen Achse 6 liegt. Der Abstand l der ± 1. Beugungsordnung von der optischen Achse 6 ergibt sich dabei zu

wobei f die Brennweite der Selfoc-Linsen 4, 5 und d die Gitterperiode des Phasengitters 7 ist (siehe Fig. 3). Die Beugungsordnungen liegen dabei auf einer durch die optische Achse 6 hindurchtretenden und senkrecht zu den Gitterfurchen des Phasengitters 7 verlaufenden, auf der Stirnseite 5 b der Selfoc-Linse 5 liegenden Linie.

Da die Sendeleitungen 3 a, b, c einen Durchmesser von typischerweise 100 µm besitzen, ergibt sich nach der Beugungstheorie für die Gitterkonstante d des Phasengitters 7 ein Wert von

Mit einer Brennweite für die Selfoc-Linsen 4, 5 von f = 3 mm und einer Wellenlänge von λ = 1 µm erhält man für die Gitterkonstante d nach Gleichung 3 einen Wert von d < 30 µm.

Für λ = 1 µm ergibt sich die Gitterhöhe h für einen Leistungsteiler 1 : 3 aus Gleichung 1 zu 0,58 µm bei N ≈ 1,55. Der resultierende Wirkungsgrad für die Beugung von Strahlung in die +1., 0., -1. Beugungsordnung beträgt 86,4%, während die Leistungsverluste bei etwa 0,65 dB liegen.

Für einen Leistungsteiler 1 : 2, bei dem die zugeführte Signalleistung auf zwei Sendeleitungen (z. B. 3 a, 3 c in Fig. 2) verteilt wird, ist der optische Weglängenunterschied eines Phasengitters 7′ (nicht dargestellt) zu

H′ = (N′ -1)h′ = 0,5 λ (4)

zu wählen. Aufgrund dieses optischen Weglängenunterschiedes H′ wird nur Strahlung in die ± 1. Beugungsordnung des Phasengitters 7′ abgebeugt. Für λ = 1 µm ergibt sich für die Gitterhöhe eines entsprechenden Phasengitters 7′ ein Wert von h′ = 0,91 µm. Der resultierende Wirkungsgrad für die Beugung in die +1. und -1. Beugungsordnung beträgt für einen derartigen Leistungsteiler 1 : 2 etwa 81%, während die Leistungsverluste bei etwa 0,9 dB liegen.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt eines Phasengitters 7 (bzw. 7′) für einen Leistungsteiler 1 : 2 oder 1 : 3 dargestellt. Es ist als binäres Phasengitter 7 mit rechteckförmigem Gitterprofil ausgebildet, das ein Tastverhältnis von wenigstens annähernd 1 : 1 besitzt, also eine von Gittertälern 8 bzw. Gitterbergen 9 jeweils zur Hälfte bedeckte Gitterperiode d aufweist. Ein derartiges Phasengitter 7 kann z. B. aus strukturiertem Kunststoff, z. B. PVC, bestehen (siehe Knop, Optics Comm., Vol. 18, 298 (1976)) oder mit Hilfe von photolithographischen Techniken in Verbindung mit maßchemischen Ätzverfahren direkt in eine der sich gegenüberliegenden Stirnseiten 4 a, 5 a der Selfoc-Linsen 4, 5 eingebracht sein.

Der Übergang zu einem Leistungsteiler 1 : 4 ergibt sich durch die Verwendung zweier Phasengitter 7′, die jeweils einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 λ besitzen. Dabei sind die Gitterlinien beider zwischen den Selfoc-Linsen 4 und 5 angeordneten Phasengitter 7′ um einen Winkel ϕ von vorzugsweise ϕ = 60° oder ϕ = 90° gegeneinander gedreht. Derartige Leistungsteiler 1 : 4 weisen Leistungsverluste von etwa 1,8 dB auf.

Für eine Drehung um ϕ = 60° ergibt sich eine rautenartige Verteilung der Beugungsordnungen auf der äußeren Stirnseite 5 b der Selfoc-Linse 5. Die Fig. 4a zeigt entsprechend angeordnete Sendeleitungen 10, die die in die vier Beugungsordnungen abgebeugte Strahlung aufnehmen. Bei Wahl eines geeigneten Abstandes l zwischen den Beugungsordnungen können die Sendeleitungen 10 in dichtester Packung gepackt sein.

Eine Justierung der Sendeleitungen 10 zueinander und zu den Beugungsordnungen kann daher in einfacher Weise mittels einer rhombischen Hülse 11 erfolgen.

Bei Drehung der beiden Phasengitter 7′ um einen Winkel von ϕ = 90° gegeneinander ergibt sich als resultierendes zweidimensionales Phasengitter ein schachbrettartiges Phasengitter. Dieses Phasengitter kann als binäres Phasengitter in einem einzigen Arbeitsprozeß, z. B. mittels photolithographischer Techniken, in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten 4 a, 5 a der Selfoc-Linsen eingebracht, z. B. geätzt, werden.

Die Herstellung von Leistungsteilern 1 : 9, bei dem die ankommende Signalleistung gleichmäßig auf neun Sendefasern 12 (Fig. 4b) verteilt wird, erfolgt durch Verwendung zweier Phasengitter 7, die jeweils einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ besitzen und die gegeneinander gedreht sind. Derartige Leistungsteiler 1 : 9 weisen lediglich Leistungsverluste von 1,3 dB auf. Auch hier erhält man bei einer Drehung beider Phasengitter 7 µm ϕ = 60° gegeneinander eine rautenförmige Anordnung der Beugungsordnungen, deren Strahlung bei geeigneter Wahl der Abstände zwischen den Beugungsordnungen in die Sendefasern 12, die in dichtester Packung angeordnet sind, eingekoppelt werden kann. Die Sendefasern 12 können hierbei mittels einer rhombischen Hülse 13 leicht zueinander justiert werden.

Bei einer Drehung beider Phasengitter 7 um ϕ = 90° erhält man wiederum ein schachbrettartiges Phasengitter, das als binäres Phasengitter in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten 4 a, 5 a der Selfoc-Linsen 4, 5 eingebracht, z. B. geätzt, werden kann.

Leistungsteiler von 1 : 6, bei denen die ankommende Signalleistung gleichmäßig auf sechs Sendeleitungen verteilt wird, können durch zwei eindimensionale Phasengitter erzeugt werden, von denen das eine einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ und das andere einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 λ besitzt, und die beide um einen Winkel d, vorzugsweise von ϕ = 60° oder 90°, gegeneinander gedreht sind. Derartige Teiler weisen lediglich Leistungsverluste von 1,55 dB auf.

Bei dem 1 : 6 Leistungsteiler können die einzelnen Phasengitter jeweils in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten 4 a, 5 a der Selfoc-Linsen 4, 5, z. B. durch reaktives Sputtern oder maßchemisches Ätzen, eingebracht werden. Zwischen den Gitterlinien der beiden Phasengitter kann dann durch Drehung der Selfoc-Linsen gegeneinander ein geeigneter Winkel eingestellt werden.

Die justierten Leistungsteiler, deren Selfoc-Linsen untereinander bzw. mit den Phasengittern und den Glasfasern verkittet sind, können weiterhin mit Epoxidharz oder einem anderen geeigneten Bindemittel zu einem festen Block mit einer einlaufenden Glasfaser (Empfangsleitung) und mehreren auslaufenden Glasfasern (Sendeleitungen) vergossen werden, so daß eine mechanisch stabile Anordnung entsteht, die nicht mehr dejustierbar ist. Die Enden der jeweiligen Glasfasern können dabei mit Steckverbindungen versehen sein, so daß weitere Glasfasern an sie angekoppelt werden können.

Ferner können die Selfoc-Linsen 4, 5 auch durch andere Linsen oder Linsensysteme mit geeigneten optischen Abbildungseigenschaften ersetzt werden. Die Empfangs- 2 bzw. Sendeleitungen 3 müssen dann durch andere Mittel entsprechend positioniert werden. Beispielsweise kann das Phasengitter in der Pupille einer Bikonvex-Linse oder zwischen zwei Bikonvex-Linsen angeordnet sein.

Claims (14)

1. Optischer Leistungsteiler mit einer Abbildungsanordnung und einem als Verzweigungselement wirkenden ebenen Gitter zur Aufteilung eines Eingangsstrahlenbündels in mehrere Strahlbündel, welche in auslaufende Glasfasern gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur etwa leistungsgleichen Aufteilung eines monochromatischen Eingangsstrahlenbündels der Wellenlänge λ als Gitter ein binäres eindimensionales Phasengitter (7) vorgesehen ist, das in der Pupille einer aus zwei achsparallel angeordneten Linsen (4, 5) bestehenden Abbildungsanordnung angeordnet ist, wobei das Phasengitter annähernd ein Tastverhältnis von 1 : 1 und einen optischen Weglängenunterschied von wenigstens annähernd H = 0,32 λ + n λ
oder
H′ = 0,5 λ + n λ
mit
n = 0,1,2, . . .besitzt, und das Eingangs-Strahlenbündel koaxial zur optischen Achse (6) der Abbildungsanordnung verläuft.

2. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsanordnung aus zwei Selfoc-Linsen (4, 5) besteht, zwischen denen sich ein parallel zu den Stirnseiten (4 a, 5 a) der Selfoc-Linsen und senkrecht auf der optischen Achse (6) liegendes Phasengitter (7) befindet.

3. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Selfoc-Linsen (4, 5) zwei parallel zueinander liegende Phasengitter befinden, die gegeneinander versetzt auf der optischen Achse (6) angeordnet sind, die jeweils einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 λ besitzen und deren Gitterlinien gegeneinander um einen Winkel (ϕ) gedreht sind.

4. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Selfoc-Linsen (4, 5) zwei parallel zueinander liegende Phasengitter befinden, die gegeneinander versetzt auf der optischen Achse (6) angeordnet sind, die jeweils einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ besitzen und deren Gitterlinien gegeneinander um einen Winkel (ϕ) gedreht sind.

5. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Selfoc-Linsen (4, 5) zwei parallel zueinander liegende Phasengitter befinden, die gegeneinander versetzt auf der optischen Achse (6) angeordnet sind, von denen das eine einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ und das andere einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 g besitzt, und deren Gitterlinien gegeneinander um einen Winkel (ϕ) gedreht sind.

6. Optischer Leistungsteiler nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (d) entweder 60° oder 90° beträgt.

7. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein eindimensionales Phasengitter (7) in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten (4 a, 5 a) der Selfoc-Linsen (4, 5) eingebracht ist.

8. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten (4 a, 5 a) der Selfoc-Linsen (4, 5) ein zweidimensionales, schachbrettartiges Phasengitter mit einem optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 λ eingebracht ist.

9. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der gegenüberliegenden Stirnseiten (4 a, 5 a) der Selfoc-Linsen (4, 5) ein zweidimensionales, schachbrettartiges Phasengitter mit einem optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ eingebracht ist.

10. Optischer Leistungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweils eine der gegenüberliegenden Stirnseiten (4 a, 5 a) der Selfoc-Linsen (4, 5) ein eindimensionales Phasengitter eingebracht ist, von denen das eine einen optischen Weglängenunterschied von H = 0,32 λ und das andere einen optischen Weglängenunterschied von H′ = 0,5 λ besitzt.

11. Optischer Leistungsteiler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Phasengitter durch reaktives Sputtern eingebracht sind.

12. Optischer Leistungsteiler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Selfoc-Linsen (4, 5) und gegebenenfalls das Phasengitter (7) mittels eines Bindemittels zu einem festen Block mit einlaufenden (2) und auslaufenden Glasfasern (3 a - c) vergossen sind.

13. Optischer Leistungsteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasengitter aus strukturiertem Kunststoff-Folien bestehen.

14. Optischer Leistungsteiler nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bei gegeneinander um einen Winkel von ϕ = 60° gedrehten Phasengittern auftretenden Beugungsordnungen derart auf der äußeren Stirnseite (5 b) der Selfoc-Linse (5) verteilt sind, daß die entsprechende Strahlung von in dichtester Packung angeordneten Glasfasern (10 bis 12) aufgenommen wird.