DE69230886T2 - Vorrichtung mit optischem gitter - Google Patents
Vorrichtung mit optischem gitterInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit optischem Gitter, die beispielsweise zur Trennung nach Wellenlängen verwendet wird, und insbesondere auf ein wellenlängenselektives Filter, das in der optischen Nachrichtentechnik zur Demultiplexierung nach Wellenlängen verwendet wird.
- Gitter sind in der optischen Technik, insbesondere in der Nachrichtentechnik, beispielsweise zum selektiven Reflektieren optischer Strahlung bekannt. Die Gitterschrittweite kann ein wellenlängenselektives Element in die Wechselwirkung des Gitters mit der optischen Strahlung einführen.
- Es ist auch bekannt, durch Anwendung einer elektrooptischen Überdeckung (Overlay) die Amplitude eines optischen Signals zu modulieren, um die Wellenlänge oder die Wellenlängen der optischen Strahlung, die sich in einem Wellenleiter ausbreitet, zu modifizieren. Eine solche Anordnung ist in einer Arbeit von M. Wilkinson u. a. mit dem Titel "Optical Fibre Modulator Using Electro-Optic Polymer Overlay" offenbart, die am 23. Mai 1991 in Elektronic Letters, Bd. 27, Nr. 11, veröffentlicht wurde. Die elektrooptische Überdeckung besteht aus einem Polymermaterial, das auf einen polierten Halbkoppler-Block aufgebracht wurde. Durch Variieren der an die elektrooptische Überdeckung angelegten Spannung kann deren Brechungsindex verändert werden und können die Wellenlängen, die aus einem Wellenleiter im Block in die Überdeckung eingekoppelt werden, verändert werden. Dies bewirkt in dem Wellenleiter im Block eine Amplitudenmodulation bei ausgewählten Wellenlängen.
- Bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung wurde nun festgestellt, daß es möglich ist, ein Gitter zu erzeugen, dessen Schrittweite zur Anwendung in der optischen Technik wie etwa in der Nachrichtentechnik nicht nur mit der Wellenlänge der optischen Strahlung in einen relevanten Ausbreitungsmedium wie etwa Lichtleitfasern vergleichbar ist, sondern auch variabel steuerbar ist.
- Ein solches Gitter könnte beispielsweise als abstimmbares Filter verwendet werden, um aus einem Bereich verfügbarer Wellenlängen eine Wellenlänge oder Wellenlängen einer optischen Strahlung, die sich in einem Übertragungsmedium ausbreitet, auszuwählen. Ein abstimmbares Filter dieser Art könnte besonders nützlich sein in Zusammenarbeit mit einem Empfänger, der ein Ausgangssignal von einer optischen Übertragungsfaser empfängt, die mehrere Signale führt, die nach der Wellenlänge gemultiplext sind. Um das Signal zu demultiplexieren, sollte die optische Strahlung, damit sie als Ausgangssignal dieser Faser einen bestimmten Empfänger erreicht, eine Trägerwellenlänge oder einen Trägerwellenlängenbereich, die für diesen Empfänger bestimmt sind, besitzen, wobei das Filter verwendet werden könnte, um lediglich die geforderte Wellenlänge auszuwählen. Dieser Fall könnte beispielsweise für einen Benutzerempfänger in einem optischen Kommunikationsnetz eintreten, bei dem dem Benutzer ein Wellenlängenschlitz in einem Wellenlängen-Multiplexsystem zugewiesen wurde.
- In diesem Fall kann ein abstimmbares Filter mehrere Vorteile bieten. Am offensichtlichsten vielleicht, daß ein Übertragungsfaser-Ausgangssignal "abgestimmt" werden kann, um irgendeines der mehreren verschiedenen Empfängerkriterien zu erfüllen, und anschließend "neu abgestimmt" werden kann, um unter anderen Bedingungen verwen det zu werden. Folglich wird der zugeordnete Empfänger effektiv abgestimmt und neu abgestimmt, so daß er beispielsweise vom Empfang einer ersten zugewiesenen Wellenlänge zum Empfang einer zweiten oder einer nächsten zugewiesenen Wellenlänge modifiziert werden kann.
- Ein Beispiel einer Vorrichtung, die als abstimmbares Filter verwendet werden kann und die Oberflächenschallwellen benutzt, um ein wählbares Wellenlängenband zu reflektieren, ist in der britischen Patentanmeldung GB 2 096 339 A offenbart. Eine weitere Vorrichtung, bei der Lichtstrahlen durch ein Gitter, das aus Oberflächenschallwellen in einem polymerischen piezoelektrischen Material gebildet wird, abgelenkt werden, ist aus EP-A-0 486 357 bekannt, wobei dieses Dokument die designierten Staaten DE, GB und NL betreffend unter den Artikel 54 (3) EPÜ fällt.
- Die vorliegende Erfindung sieht eine wellenlängenselektive Anordnung für die Wechselwirkung mit optischer Strahlung (λ&sub1;, ..., λn) vor, die sich in einem Übertragungsmedium (8) ausbreitet, wobei die Anordnung umfaßt:
- ein Wählelement (2), das ein polares Material enthält, das piezoelektrische Eigenschaften besitzt, wobei das Wählelement eine Wechselwirkungsoberfläche (4) für die Wechselwirkung mit der Strahlung (λ&sub1;, ..., λn) besitzt, wobei das Wählelement (2) mit Einrichtungen (3, 3a) für die Ausbreitung von Oberflächenschallwellen längs der Wechselwirkungsoberfläche (4) versehen ist, um so ein Gitter zu erzeugen und dadurch seine Wellenwechselwirkungseigenschaften in bezug auf die Wellenlängen der Strahlung in wahlweise veränderlicher Weise festzulegen;
- wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, daß das polare Material ein von einem Polymer verschiedenes organisches Material ist.
- Obwohl ein solches Gitter potentiell auf einem anorganischen Material wie etwa Lithiumniobat vorgesehen werden kann, bieten die niedrigen Dielektrizitäts- und Elastizitätskonstanten eines polaren organischen Materials eine potentielle Erhöhung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten um einen Faktor in der Größenordnung des Zehnfachen jenes des Lithiumniobats. Zudem breiten sich die Oberflächenschallwellen mit wesentlich geringeren Geschwindigkeiten aus, so daß für eine gegebene Schrittweite des akustischen Gitters die Ansteuerungsfrequenzen in proportionalem Verhältnis kleiner sind. Ein polares organisches Material ist ein Molekül auf Kohlenstoffbasis mit Kovalenzbindung, das eine ungleichmäßige Verteilung der Elektronendichte aufweist, wobei ein solches Material, das in der Erfindung verwendet werden kann, piezoelektrische Eigenschaften aufweisen muß, d. h., daß das Molekül aus einem solchen Material geeignet sein muß, in einer nicht punktsymmetrischen Struktur organisiert zu werden. Ein Molekül dieses Typs enthält gewöhnlich polare Entitäten und kann in festem Zustand eine erweiterte Wasserstoffbindung aufweisen. Dieser Typ eines Moleküls kann zudem, jedoch nicht notwendigerweise ein nicht lineares optisches Molekül zweiter Ordnung sein und als solches Donatoren- und Akzeptorengruppen und eine konjugierte Elektronenstruktur enthalten.
- Vorteilhafterweise bildet ein Einkristall das Wählelement. Das polare organische Kristall könnte (-)-2α-Methylbenzylamin-5-Nitropyridin (MBANP), ein verwandtes Molekül, Uria, substituiertes Uria, Isocyanat, Methyl- Nitroanilin (MNA) oder ein Molekül wie etwa Benzophenon sein, wobei die Verzerrung der molekularen Struktur unter Zwang eine Neuverteilung der Elektronenstruktur bewirken kann.
- Vorzugsweise kann die Schrittweite des Gitters durch Wählen einer Ansteuerungsfrequenz bestimmt werden, die an einen interdigitalen Meßwandler (IDT) oder an ein Paar interdigitaler Meßwandler geliefert wird, der bzw. das die Oberflächenschallwellen längs der Wechselwirkungsoberfläche erzeugt. Es hat sich als möglich herausgestellt, Kristalle, insbesondere aus MBANP, wachsen zu lassen, die genügend groß sind, um den bzw. die interdigitalen Meßwandler, die zum Entstehen von Oberflächenschallwellen (SAW) darin, verwendet werden, unterzubringen. Dort, wo zwei IDT vorhanden sind, sorgt die Verwendung dieses Materials außerdem für einen ausreichend großen Spalt zwischen den IDT zur Ausbreitung der SAW, um eine geeignete Gitterlänge zu erzeugen. Bei niedrigen Schallfrequenzen (5-10 MHz) ist die Schalldämpfung eines solchen Materials größer als 15 dB/cm, was einen großen akustooptischen Wechselwirkungsbereich ermöglicht. Dies heißt, daß es sich als möglich herausgestellt hat, Kristalle einer annehmbaren Qualität von bis zu beispielsweise 5 cm Länge wachsen zu lassen.
- Die Erfindung sieht außerdem ein optisches Filter vor, das ein Übertragungsmedium für optische Strahlung und eine wellenlängenselektive Anordnung, wie sie oben definiert ist, enthält, wobei die Wechselwirkungsoberfläche wenigstens teilweise in dem Bereich angeordnet ist, in dem durch optische Strahlung, die sich in den Übertragungsmedium ausbreitet, ein gedämpftes optisches Feld erzeugt würde, um so die in dem Übertragungsmedium sich ausbreitende Strahlung in wellenlängenselektiver Weise zu reflektieren.
- Vorzugsweise enthält das Filter ferner einen Halbkoppler- Block, wobei das Übertragungsmedium in den Halbkoppler- Block eingefügt ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Halbkoppler- Block ein polierter Halbkoppler-Block, wobei ein gekrümmter Wellenleiter das Übertragungsmedium bildet. In diesem Fall ist der gekrümmte Wellenleiter durch eine Lichtleitfaser gebildet, deren Umhüllung in dem Bereich der Oberfläche des Halbblocks, der sich im Betrieb in der Nähe der Wechselwirkungsoberfläche des Wählelements befindet, teilweise entfernt. Alternativ kann der Halbkoppler-Block ein D-Faser-Halbkoppler-Block sein, während eine D-Faser das Übertragungsmedium bilden kann, wobei die D-Faser innerhalb des Halbkoppler-Blocks in der Weise angeordnet ist, daß die Flachstelle der D-Faser mit der Oberfläche des Blocks, der sich im Betrieb in der Nähe der Wechselwirkungsoberfläche des Wählelements befindet, im wesentlichen bündig ist.
- Unabhängig vom verwendeten Material ist es vorteilhaft, wenn die piezoelektrischen Eigenschaften in bezug auf die Kristallspaltfläche geeignet orientiert sind, so daß, durch einfaches Abspalten und Polieren, aus einem Kristall je nach Bedarf mehrere Einrichtungen erzeugt werden können.
- Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine besonders gute Wellenlängenselektion bewirken. Wenn beispielsweise die Anordnung, bei der die Wechselwirkungsoberfläche mit dem gedämpften Feld der sich in dem Übertragungsmedium ausbreitenden optischen Strahlung zusammenwirken kann, als Überdeckung verwendet wird, ist es möglich, lediglich eine ausgewählte Wellenlänge (oder ein ausgewähltes Band von Wellenlängen) zu reflektieren, so daß dadurch die Ausbreitungsrichtung in dem Übertragungsmedium effektiv umgedreht wird.
- Die Oberflächenschallwellen können verwendet werden, um das Gitter in herkömmlicher Weise durch Änderungen des Brechungsindexes des Materials zu erzeugen. Durch Verändern der Frequenz der Oberflächenschallwellen kann die Schrittweite des Gitters verändert werden, wodurch sich die Wellenlänge oder die Wellenlängen der in das Übertragungsmedium eingekoppelten oder aus dem Übertragungsmedium ausgekoppelten Strahlung verändern.
- Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind besonders zweckmäßig, da sie in Art und Weise der herkömmlichen Technik, beispielsweise als Überdeckung, angewandt werden können. Wo dies der Fall ist, müssen die bisherigen Komponenten in dem Primärsignal-Trägerpfad eines optischen Kommunikationsnetzs keiner nicht standardmäßigen Modifikation unterzogen werden.
- Es soll angemerkt werden, daß die Verwendung von Begriffen wie etwa "Licht" und "optische Strahlung" in dieser Spezifikation, falls der Kontext nichts deutlich anderes aussagt, so aufgefaßt werden soll, daß sie elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge beinhalten, die für jeden relevanten Zweck, ob innerhalb oder außerhalb des sichtbaren Bereichs, geeignet ist, wobei das Gebiet der optischen Nachrichtentechnik im allgemeinen Wellenlängen wie etwa von 0,8 um, 1,3 um oder 1,55 um umfaßt, für die das Übertragungsmedium sich als besonders geeignet herausgestellt hat.
- Im folgenden werden ausschließlich beispielhaft Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei Bezug auf die begleitende Zeichnung genommen wird, worin:
- Fig. 1 ein Querschnitt einer akustooptischen Reflexionsfilteranordnung ist, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Überdeckung und einen Halbkoppler-Block für die Selektion einer an dem Block zu reflektierenden Wellenlänge enthält,
- Fig. 2 eine Ansicht der Überdeckung aus Fig. 1 von unten ist;
- Fig. 3 ein Querschnitt des Filters ist, wobei der Querschnitt längs einer Linie gezogen wurde, die zu jener des Querschnitts aus Fig. 1 senkrecht ist,
- Fig. 4 eine Testanordnung zur Analyse von Wellen, die sich in einem Kristall aus dem Material der Überdeckung aus den Fig. 1 bis 3 ausbreitet, ist,
- Fig. 5 ein Ausgangsfrequenzspektrum in bezug auf einen Ausgangs-IDT der in Fig. 4 gezeigten Testanordnung zeigt;
- Fig. 6 über einen Frequenzbereich gemessene Phasendifferenzen zwischen dem Signal am Ausgangs-IDT und dem an den Eingangs-IDT der Testanordnung aus Fig. 4 angelegten Signal zeigt,
- Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Empfängers in einem optischen WDM-Kommunikationssystem ist, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
- Fig. 8 ein Querschnitt einer akustooptischen Reflexionsfilteranordnung mit einer Überdeckung und einem D-Faser- Halbkoppler-Block ist, und
- Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des D-Filter-Halbkoppler-Blocks der Anordnung aus Fig. 8 ist.
- In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 bis 3 ein Reflexionsfilter, das einen polierten Halbkoppler-Block 1 mit einer Einkristall-Überdeckung 2 enthält. Die Überdeckung 2 enthält einen Einkristall 5 (siehe Fig. 2) aus MBANP, dessen untere (Wechselwirkungs-) Oberfläche 4 entweder abgespalten oder abgeschnitten wurde und so weit es zur Erzielung einer genügend ebenen Oberfläche für die SAW- Ausbreitung ohne inakzeptable Leistungsverluste erforderlich war, poliert wurde. Dieser Kristalltyp weist piezoelektrische Eigenschaften auf. Die Wechselwirkungsoberfläche 4 ist zu einem Ende hin mit einem Ansteuerungs-IDT 3 und zum anderen Ende hin mit einem Ausgangs-IDT 3a versehen. Den IDT 3 und 3a sind elektrische Anschlüsse (nicht gezeigt) zugeordnet. Um die Überdeckung 2 in bezug auf den Halbkoppler-Block 1 zu versetzen, sind Metallfilm-Abstandsstücke 6 vorgesehen, die an die inneren Enden der zwei IDT 3 und 3a angrenzen.
- Die Überdeckung 2 besitzt im wesentlichen die gleiche Breite wie der Halbkoppler-Block 1, ist jedoch etwas länger. Der Halbkoppler-Block 1 ist vom herkömmlichen Typ und enthält einen Materialblock, der einen gekrümmten Wellenleiter 8 wie etwa eine Einmoden-Lichtleitfaser mit einem Kern 9 und einer Umhüllung 11 enthält. Die Faser 8 ist in der Nähe der oberen Oberfläche des Blocks 1 konvex, wobei jene Oberfläche und ein Teil der Umhüllung 11 wegpoliert wurden, so daß der Kern 9 der Faser 8 freigelegt oder nahezu freigelegt ist. Gerade in diesem freigelegten oder nahezu freigelegten Bereich des Kerns 9 ist das gedämpfte optische Feld der Faser 8 zugänglich, und folglich kann optische Strahlung ein- oder ausgekoppelt oder reflektiert werden.
- Mit Bezug auf Fig. 3, wenn die Überdeckung 2 in Verbindung mit einem Halbkoppler-Block 1 betriebsbereit angeordnet ist, kann ein Immersionsmaterial 7 wie etwa Wasser oder ein Silikonöl zwischen die Überdeckung 2 und den Block 1 eingebracht werden. Der Zweck der Verwendung eines Immersionsmaterials 7 besteht darin, die Leitung des sich in der Faser 8 ausbreitenden Lichts in der Nähe des Gitters zu dämpfen, um so die optische Wechselwirkung zwischen der Überdeckung 2 und der Lichtausbreitung in der Faser zu verbessern. Jedoch führt das Vorhandensein eines Materials auf der Oberfläche des Kristalls 5, in dem sich die Oberflächenschallwellen ausbreiten sollen, leicht dazu, daß diese bis zu einem gewissen Grad gedämpft werden. Die Verwendung eines Immersionsmaterials 7 stellt deshalb einen Kompromiß zwischen der Verbesserung der optischen Wechselwirkung und der Dämpfung der Oberflächenschallwellen dar.
- Eine Alternative zur Verwendung eines Immersionsmaterials 7 besteht darin, einfach einen Luftspalt zu verwenden. Jedoch müssen in diesem Fall zur Erzielung der erforderlichen optischen Wechselwirkung die Abstandsstücke 6 so beschaffen sein, daß der Abstand zwischen der Überdeckung 2 und dem Block 1 kleiner als die Tiefe des gedämpften Felds, das mit der sich in der gekrümmten Faser 8 ausbreitenden optischen Strahlung zusammenhängt, ist, wobei dieses gedämpfte Feld eine Tiefe in der Größenordnung von 100 nm besitzt. Es soll außerdem angemerkt werden, daß keine eigenen Abstandsstücke 6 vorgesehen werden müssen, wenn der Aufbau der IDT 3 und 3a potentiell die gleiche Funktion erfüllt.
- Sobald die Überdeckung 2 mit dem Block 1 vereint ist, besteht das allgemeine Prinzip, das die Wellenlängenwahl mit Hilfe einer akustooptischen Überdeckung beinhaltet, darin, daß es möglich ist, wenn sich ein Bereich von Wellenlängen λ&sub1; ..., λm in der Faser 8 ausbreitet, lediglich eine ausgewählte Wellenlänge λi längs der Faser zurückzureflektieren. Dies bedeutet, daß die Überdeckung 2 in bezug auf die Faser 8 als Reflexionsfilter wirkt und lediglich die Wellenlänge λi (oder das Wellenlängenband) an dem Gitter reflektiert wird. Die Reflexionseigenschaft wird durch die Beschaffenheit der Faser 8 und des Halbkoppler-Blocks 1 sowie durch die relative Lage und die Beschaffenheit des Gitters, das an der Wechselwirkungs oberfläche 4 der Überdeckung 2 ausgebildet ist, bestimmt. Sobald die Reflexionseigenschaften festgelegt sind, kann die Schrittweite des so erzeugten Gitters durch Ansteuerung der IDT 3 und 3a mit verschiedenen Ansteuerungsfrequenzen gewählt werden, um das Gitter so abzustimmen, daß genau diejenige Reflexionseigenschaft geschaffen wird, die für eine Wellenlänge oder ein Wellenlängenband gefordert wird.
- Es ist möglich, die Reflexionseigenschaft experimentell festzulegen, indem einfach das Spektrum des reflektierten optischen Strahlungsbands in der Faser 8 analysiert wird. Alternativ kann die Reflexionseigenschaft gemäß der Theorie berechnet werden. Diese Vorgehensweise ist bezüglich fester Gitter bereits weitgehend bekannt und wurde in der Arbeit "D-Fibre Grating Reflection Filters", die 1990 während der Optical Fibre Conference in San Francisco vorgelegt wurde, beschrieben.
- Im folgenden werden die Einzelheiten und das Material des Aufbaus der Überdeckung 2 näher beschrieben. Das Kristall 5, das die Basis der Überdeckung 2 bildet, enthält einen monoklinischen Kristall mit der Symmetriepunktgruppe m. Solche Kristalle lassen sich unter Anwendung einer Temperaturabsenkungstechnik aus einer Methanollösung erzeugen. Das Verhalten des betreffenden Materials, (-)-2α-Methylbenzylamin-5-Nitropyridin (MBANP), wurde in der Veröffentlichung "IBM Research Report", R J 5237 (54077), von R. J. Tweig und C. W. Dirk, herausgegeben im Juli 1986 abgehandelt. Die Erzeugungstechniken, die das Entstehen großer Einkristalle, beispielsweise in der Größenordnung von 5 · 3 · 2 cm³, beinhalten, sind in der Veröffentlichung "Crystal Growth", herausgegeben von Pergamon (New York), zweite Ausgabe, Herausgeber: B. Pamplin, Autoren: R. M. Hooper, B. J. McArdle, R. S. Narang und J. N. Sherwood, herausgegeben 1985 offenbart. (Es soll angemerkt werden, daß große Kristalle jedoch eine besondere Sorgfalt erfordern und das Wachstum nicht schnell vor sich geht). Das erzeugte Material besitzt einen relativ niedrigen Schmelzpunkt von 80ºC und bei 25ºC eine Dichte von 1,3123 cm&supmin;³. Dies entspricht ziemlich genau der berechneten Dichte von 1,3154 cm&supmin;³. Die Differenz kann auf Fehler, die beispielsweise während der Schneid- und Polierprozesse eingeführt wurden, zurückgeführt werden. Die Kristallqualität kann durch Röntgenstrahlentopographie bewertet werden, wobei festgestellt wurde, daß sie nur etwas geringer als bei Lithiumniobat oder Quarz ist.
- Um einen Kristall 5 zur Verwendung in der Überdeckung 2 der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, kann eine Scheibe als MBANP, die annähernd 2 mm dick sein kann, aus einem Einkristall-Volumen in der (001)-Ebene abgespalten werden. Die Spaltungsebene erzeugt die Wechselwirkungsoberfläche 4 der Überdeckung 2. Die polare Achse der Moleküle in diesem Material ist dann zur Ausbreitungsrichtung (010) der Oberflächenschallwellen im Kristall 5 parallel.
- Es ist erforderlich, daß die Wechselwirkungsoberfläche 4 des Kristalls 5 keine unnötigen Verluste zwischen dem Koppler 1 und der Überdeckung 2 mit sich bringt. Obwohl die beschriebene Spaltungsebene eine genügend flache Oberfläche erzeugt, kann es, wenn irgend eine andere Spaltungsebene verwendet wird oder der Kristall statt dessen geschnitten wird, erforderlich sein, die Wechselwirkungsoberfläche 4 zu polieren, um eine akzeptable Oberfläche zu erreichen.
- Die Oberfläche 4 sollte bei einer Schallwellenlänge von 300 um wenig Fehler pro mm² aufweisen, muß jedoch, wenn die Wellenlänge herabgesetzt wird, eine höhere Qualität aufweisen. Um eine gute Oberfläche, die auch gut genug ist, um keinen inakzeptablen optischen Verlust zwischen der Faser 8 und der Überdeckung 2 einzuführen, zu erzielen, kann die Oberfläche unter Verwendung einer feinen Körnung poliert werden. Jedoch neigt das Korn dazu, eingebettet zu werden. Eine alternative Technik besteht im Polieren mit einem Lösungsmittel, wobei ein Kissen verwendet wird, das beispielsweise mit einer 25%igen Lösung aus Methanol in Wasser getränkt ist. Diese besondere Lösung besitzt den Vorteil, daß Methanol mit MBANP relativ langsam reagiert.
- Um die IDT 3 und 3a anzuordnen, wird eine Lochmaskentechnik angewandt. Der niedrige Schmelzpunkt von MBANP seiner Löslichkeit in vielen polaren organischen Lösungsmitteln und seine geringe Reaktivität mit stark oxidierenden Mitteln unterliegt jede photolithographische Verarbeitung, die zur Musterung der Oberflächenelektrodenstrukturen angewandt wird, starken Beschränkungen. Die IDT 3 und 3a enthalten Gold und sind durch eine Schablone aus gemusterter Metallfolie auf die Wechselwirkungsoberfläche 4 des Kristalls 5 aufgedampft.
- Es soll angemerkt werden, daß die Folie aus gemusterter Metallfolie nicht das Wesentliche ist. Alternativ könnte eine Silikonmembran verwendet werden. Die Metallschablone besitzt dadurch Nachteile, daß die Schablone, vor allem bei kleineren Abmessungen, bei wiederholter Anwendung sehr schnell ihre Ausprägungen verliert. Bei solchen kleineren Abmessungen kann eine alternative Technik in der Photolithographie oder anderen geeigneten Techniken bestehen. Auch wenn Gold-IDT genannt wurden, könnte dieses Material durch andere geeignete Materialien wie etwa Aluminium oder durch eine Kombination aus Materialien, die, beispielsweise zur verbesserten Haftung, Titan enthalten, ersetzt werden.
- Zuerst werden die Elektrodenfinger in einer Dicke von 56 mm angelegt und danach nacheinander viel dickere Kontaktglieder bis in eine Tiefe von 100 nm darübergeschichtet. Der Mittelpunktsabstand zwischen den IDT 3 und 3a beträgt 21,24 mm, wobei sie so angeordnet sind, daß sich die dadurch erzeugten Oberflächenschallwellen in der (010)-Richtung des MBANP-Kristalls 5 ausbreiten.
- Jeder IDT 3, 3a besitzt fünf Fingerpaare mit einer Breite und einem Abstand von 75 um, was einem Antwortmaximum bei einer Ansteuerungswellenlänge von 300 um entspricht. Wenn jedoch ein Bereich von Ansteuerungsfrequenzen, deren Mitte bei der gleichen Ansteuerungswellenlänge von 300 um liegt, verwendet wird, kann die gesamte Breite des Antwortmaximums solcher IDT ausgewertet werden. Bei einer kleinen Anzahl von Fingern kann mit einfachen IDT-Mustern ein Abstimmungsbereich der Mittenfrequenz von gewöhnlich bis zu 15% erzielt werden. Der SAW-Frequenzbereich, der durch bestimmte IDT-Entwürfe erzeugt werden kann, ist ein bekanntes Gebiet der Technik, wobei es möglich ist, eine gewünschte Frequenzantwortkennlinie wie etwa eine partikuläre rechteckige Frequenzantwort zu erzeugen. Dies kann durch Abwägen der Finger geschehen, indem ausgewählte Finger verkürzt (apodised) werden. In der vorliegenden Anwendung ist die günstigste Antwort jedoch am wahrscheinlichsten eine etwas breitere Frequenzantwort, wobei dies eher durch Verwendung weniger IDT-Finger als mit einer größeren Anzahl erreicht werden kann. Folglich bestimmt die Anzahl der Fingerpaare die Bandbreite der Frequenzantwort, wobei die Anzahl der Finger um so größer ist, je enger die Bandbreite ist.
- Die obenbeschriebenen relativen Abmessungen der Überdeckung 2 und des Blocks 1 sind nicht das Wesentliche. Jedoch ist es wichtig, daß die Fläche der Wechselwirkungsoberfläche 4, die die ebenen Oberflächenschallwellen trägt, mit dem gedämpften Feld des Halbkoppler-Blocks 1 in Wechselwirkung stehen kann. Gewöhnlich breitet sich eine ebene Oberflächenschallwelle in der Nähe des Ansteuerungs-IDT 3 aus, z. B. innerhalb der Länge eines Fingers des IDT und weg von diesem. Bei größeren Abständen besteht die Tendenz, daß Abschlußeffekte ins Spiel kommen.
- Eine weitere Bedingung für die relativen Abmessungen der Überdeckung 2 und des Halbkoppler-Blocks 1 ist die, daß sich die Oberflächenschallwelle, um wie gewünscht Licht in den Halbkoppler-Block zu bewirken, so ausbreiten können sollte, daß wenigstens über einen minimalen Abstand ein Gitter erzeugt wird. (Die Erzeugung eines solchen Gitters ist eine bekannte Technik, die sich auf durch eine Schallwelle hervorgerufene Änderungen des Brechungsindexes in einem Material bezieht, weshalb das Kriterium hier nicht weiter diskutiert wird.) Die IDT 3 und 3a sind deshalb so angeordnet, daß eine ebene Oberflächenschallwelle ein Gitter über den minimalen Abstand liefert, der bei der optischen Nachrichtentechnik, die Licht einer Wellenlänge in der Größenordnung von 1,3 um oder 1,55 um verwendet, im allgemeinen in der Größenordnung von einem oder einigen mm längs der Ausbreitungsrichtung liegen muß, um über das Gitter die Wechselwirkung der Überdeckung 2 mit der Strahlung in dem Halbkoppler-Block 1 zu ermöglichen.
- Fig. 4 zeigt eine Versuchsanordnung, die eingerichtet wurde, um Oberflächenschallwellen zu kategorisieren, die sich in einem MBANP-Kristall des Typs ausbreiten, der in einer Überdeckung 2, wie sie oben beschrieben wurde, verwendet würde. Die IDT 3 und 3a sind auf der oberen Fläche einer Scheibe 10 aus MBANP angebracht. Die in der (001)-Ebene aus einem Einkristall-Volumen abgespaltene Scheibe 10 ist ungefähr 2 mm dick. Die IDT 3 und 3a sind aus Gold und werden durch eine Schablone aus gemusterter Metallfolie auf die Oberfläche aufgedampft. Wiederum werden anfänglich die Elektrodenfinger in einer Dicke von 56 nm angelegt und danach nacheinander viel dickere Kontaktglieder in einer Dicke von 100 nm darübergeschichtet. Der Mittelpunktsabstand zwischen den IDT 3 und 3a beträgt 21,24 mm, wobei die Ausbreitung der Oberflächenschallwelle in der (001)-Richtung geschieht. Jeder IDT 3, 3a besitzt drei Fingerpaare mit einer Breite und einem Abstand von 75 um, was wiederum einer Wellenlänge des Antwortmaximums von 300 um entspricht.
- Um die elektromagnetische Durchführung von den Anschlußdrähten oder dergleichen zu verringern, ist über dem organischen Substrat zwischen den IDT 3 und 3a eine geerdete Aluminiumverteilung (nicht gezeigt) angeordnet, wobei die gesamte Anordnung in einem abgeschirmten Gehäuse untergebracht ist. In der Praxis können solche Probleme wie die Hochfrequenzdurchführung jedoch durch Techniken, die die Produktpackung betreffen, wie etwa die Dual-in-line-Packweise mit koplanaren und gut abgeschirmten Anschlüssen zu den IDT vermieden werden. Diese sind beispielsweise in der Technik der integrierten und gedruckten Schaltungen Standard-Layout-Techniken.
- In Fig. 7 empfängt ein optischer Empfänger 12 von einer Lichtleitfaser 13, die ein WDM-Signal führt, ein abgestimmtes Ausgangssignal mit Hilfe einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als Reflexionsfilter dient. Deshalb wird das sich in der Faser 13 ausbreitende WDM-Signal zu dem Halbkoppler-Block 1 oder zu einer "D"-Profil-Faser, die eine Überdeckung 2 besitzt, geleitet. Wie oben beschrieben wurde, werden IDT (nicht gezeigt) verwendet, um in der Wechselwirkungsoberfläche 4 der Überdeckung 2 ein Gitter zu erzeugen, so daß eine ausgewählte Wellenlänge längs der Faser 13 zurückreflektiert wird. Die ausgewählte Wellenlänge kann dann von einem Koppler 14 aufgenommen werden und zum Empfänger 12 geleitet werden.
- Mit Bezug auf die Fig. 5 und 6, sowohl die Amplituden- als auch die Phaseneigenschaften der empfangenen SAW wurden mit Hilfe eines Impedanzanalysators Schlummberger 1260 über einen Ansteuerungsfrequenzbereich von 0 bis 32 MHz bei einem Eingang von 1 Volt gemessen.
- In Fig. 5 ist die Amplitude des am Ausgangs-IDT 3a empfangenen Oberflächenschallwellensignals über der Frequenz des Signaleingangs am Ansteuerungs-IDT 3 aufgezeichnet. Das erste Maximum F&sub0; kann bei ungefähr 4,7 MHz erkannt werden, wobei dieses einer Oberflächenschallwellenlänge von 300 um entspricht. Angesichts des Abstands und der Breite der Finger der IDT 3 und 3a, deren Abmessungen 75 um betragen, wäre bei dieser Wellenlänge ein Antwortmaximum zu erwarten. Der nachfolgende Kurvenverlauf zeigt, daß das Maximum durch eine sinc²-Funktion mit fmax = 4,723 MHz und einer Amplitude = 0,19 mv hinreichend beschrieben wird. Dieser Wert fmax entspricht einer Schallgeschwindigkeit von 1416 ms&supmin;¹.
- Es gibt verschiedene andere Ausbreitungsmechanismen, die ausgesondert werden sollten, bevor angenommen werden darf, daß die 4,723-MHz-Antwort durch eine Oberflächenschallwelle bedingt ist. Diese sind die Hochfrequenzdurchführung, Volumenschallwellen und an der Oberfläche entlangstreichende Volumenwellen.
- Um zu überprüfen, daß keine Hochfrequenzdurchführung auftritt, wird eine Phasenprüfung durchgeführt, indem die Phasendifferenz zwischen den Signalformen in jeder Hälfte des Ausgangs-IDT 3a betrachtet wird (wobei diese Ergebnisse nicht gezeigt werden). Die Ausgangsantwort bei 4,723 MHz wird von einem Zweikanal-Analogoszilloskop differentiell abgetastet. Zwischen den Signalformen an jeder Hälfte des Ausgangs-IDT wird eine Phasendifferenz von 180º beobachtet. Dies bedeutet, daß keine Hochfrequenzdurchführung auftritt.
- Für eine elektromagnetische Welle wird keine wahrnehmbare Phasendifferenz erwartet, da die elektromagnetische Wellenlänge in dem betreffenden Frequenzbereich um einige Größenordnungen über den IDT-Abmessungen liegt.
- Wie jedoch aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann bei niedrigen Frequenzen ein kleiner elektromagnetischer Anteil/Rauschanteil des empfangenen Signals von einigen wenigen uV vorhanden sein, der bis auf über 200 uV bei 32 MHz ansteigt.
- Um das Vorhandensein von Volumenschallwellen nachzuprüfen, kann die effektive Pfadlänge der zwischen den IDT 3 und 3a übertragenen Schallwellen überprüft werden. Die Periode, mit der sich die Phase in der Nähe des Hauptschallmaximums F&sub0; bei 4,7 MHz ändert, kann nämlich verwendet werden, um die effektive Pfadlänge zu bestimmen. Die Pfadlänge im Fall einer Volumenwelle ist stets größer als der physische IDT-Abstand, d. h. der Abstand zwischen dem Ansteuerungs-IDT 3 und dem Ausgangs-IDT 3a.
- Werden die Pfadlänge mit l, die Frequenztrennung benachbarter Phasenminima (getrennt durch 720º) mit Δf und die SAW-Geschwindigkeit mit vs geschrieben, folgt:
- l = 2vs/Δf
- In Fig. 6 entsprechen die Phasendaten aus dem Frequenzbereich, der das Hauptmaximum umspannt, einer einfachen Sinusfunktion, aus der ein Wert von Δf = 133,5 Hz erhal ten wird. Die berechnete Pfadlänge beträgt 21,21 mm, die, verglichen mit dem wirklichen Mittelpunktsabstand zwischen den IDT 3 und 3a von 21,24 mm, bestätigt, daß die Schallwelle dem kürzesten verfügbaren Pfad folgt, der längs der Kristalloberfläche verläuft.
- Hinsichtlich der an der Oberfläche entlangstreichenden Volumenwellen entspräche die Geschwindigkeit derjenigen der zugeordneten Scherungskomponente. Andererseits versetzt eine Oberflächenschallwelle gleichzeitig Material in beiden Richtungen. Die SAW-Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt mit der langsamen Volumenscherungs-Geschwindigkeitskomponente zusammen, wobei gewöhnlich festgestellt wird, daß die letztere um das 1,1fache größer als die SAW-Geschwindigkeit ist. Volumenschallgeschwindigkeiten wurden an anderen Stellen gemessen. Für die im vorliegenden Fall relevante Ausbreitungsrichtung beträgt die relevante langsame Volumenscherungsgeschwindigkeit 1558 ms&supmin;¹. Das Verhältnis zwischen dieser und der obenerwähnten berechneten Schallgeschwindigkeit von 1416 ms&supmin;¹ stimmt gut mit der Schätzung überein, daß das 4,723-MHz- Maximum durch eine Oberflächenschallwelle, anstatt durch eine an der Oberfläche entlangstreichende Volumenwelle bedingt ist.
- Weitere Merkmale der in Fig. 5 gezeigten Frequenzantwort sind folgende. Bei 9,5 MHz und 23,6 MHz treten Harmonische F&sub1; und F&sub4; auf, wobei die Harmonischen (F&sub2; und F&sub4;) auch in der in Fig. 6 gezeigten Phasenantwort auftreten. Im Fall der Harmonischen (F&sub4;) bei 23,6 MHz ist die Hochfrequenzdurchführung etwas größer als die Oberflächenschallwelle, weshalb die Harmonische als Amplituden- und Phasenwelligkeit gesehen werden kann, die durch die Interferenz zwischen den beiden Signalquellen bedingt ist. Die langsame Phasenänderung bei hohen Frequenzen ist durch die Hochfrequenzdurchführung bedingt, die größer wird, wenn die Frequenzen ansteigen.
- Bei ungefähr 6,6 MHz tritt ein Merkmal auf, daß vom Wesen her akustisch ist, frequenzmäßig jedoch nicht mit der ersten Grundschwingung oder Harmonischen zusammenhängt. Diese Frequenz entspricht einer effektiven Wellengeschwindigkeit von 1984 ms&supmin;¹, die wahrscheinlich weitgehend infolge der Volumenscherungs-Geschwindigkeitskomponente in Richtung der b-Achse von 2098 ms&supmin;¹ entsteht.
- Um die obigen Testergebnisse zusammenzufassen, in einem organischen Kristall werden Oberflächenschallwellen erzeugt und erfaßt. Alternative Mechanismen der Signalausbreitung zwischen dem Ansteuerungs-IDT 3 und dem Ausgangs-IDT 3a, die eine Hochfrequenzdurchführung und an der Oberfläche entlangstreichende Schallwellen umfassen, werden abgeschwächt und statt dessen die Volumenschallwellen verstärkt. Die gemessene SAW-Geschwindigkeit von 1416 ms&supmin;¹ beträgt weniger als die Hälfte derjenige in Lithiumniobat.
- Die in der Testanordnung verwendete Struktur wurde durch ein relativ einfaches Verfahren der Musterung von IDT- Strukturen hergestellt, wodurch Probleme in der Herstellung, die mit der schwachen Elektrodenhaftung (wie sie für diese Materialien bei photolithographischen Techniken auftreten können) und dem niedrigen Substratschmelzpunkt zusammenhängen, vermieden werden.
- Im allgemeinen dient die Anordnung aus den Fig. 1 bis 3 als Reflexionsfilter, wenn zwischen dem Gitter und dem mit der Faser 8 zusammenhängenden dämpfenden Feld eine relativ schwache Wechselwirkung gegeben ist. Zwischen dem Gitter und dem dämpfenden Feld kann eine relativ große Wechselwirkungslänge erforderlich sein. Sollte ein Halbkoppler-Block nicht genügend lang sein, da eine gekrümmte Faser darin für eine relativ kurze Distanz nur dicht an der Oberfläche des Blocks verläuft, dann kann stattdessen eine "D"-Profil-Lichtleitfaser eingesetzt werden. Da ein solcher Wellenleiter geradlinig verläuft, ist es ohne weiteres möglich, die Wechselwirkungslänge zwischen einem Gitter und dem Dämpfungsfeld der sich in dem Wellenleiter ausbreitenden Strahlung zu erhöhen. Diese Art von Anordnung wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 beschrieben.
- Die Ausführungsform der Fig. 8 und 9 ist eine Modifikation jener aus den Fig. 1 bis 3, so daß für gleiche Teile gleiche (jedoch mit Apostroph versehene) Bezugszeichen verwendet werden und nur die Modifikationen näher beschrieben werden. In dieser Ausführungsform enthält ein Reflexionsfilter einen D-Faser-Halbkoppler-Block 1' und eine Überdeckung 2', die durch einen Einkristall 5' aus MBANP gebildet sind. Wie in der früheren Ausführungsform ist die untere Fläche 4' des Kristalls 5' wie erforderlich präpariert, um eine Wechselwirkungsoberfläche (Kopplungsoberfläche) zu schaffen. An einem Endabschnitt der Wechselwirkungsoberfläche 4' ist ein Ansteuerungs-IDT 3' vorgesehen, während am anderen Endabschnitt ein zweiter IDT 3a' vorgesehen ist. Der zweite IDT 3a' kann entweder ein Ansteuerungs-IDT oder ein Ausgangs-IDT sein. Die IDT 3' und 3a' sind in gleicher Weise wie die IDT 3 und 3a aus den Fig. 1 bis 3 geformt. Hierbei besitzt jedoch jeder IDT 3', 3a' zwei Fingerpaare.
- Der D-Faser-Halbkoppler-Block 1' enthält eine Einmoden- D-Faser-8', die in einem thermoplastischen Substrat S eingebettet ist. Die Faser 8' besitzt einen Kern 9', eine ebene Oberfläche 10' und eine Umhüllung 11'. Der Block 1' wird durch Erwärmen des Substrats 7' und durch anschließendes Pressen der Faser 8' in das Substrat, bis seine ebene Oberfläche 10' mit der oberen Fläche des Substrats bündig ist, hergestellt. Somit ist der Kern 9' über die gesamte Länge des Blocks 1' freigelegt oder annähernd freigelegt, so daß das dämpfende optische Feld der Faser über eine wesentliche Wechselwirkungslänge zugänglich ist. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 kann zwischen die Überdeckung 2' und den Block 1' eine Immersionsflüssigkeit (nicht gezeigt) eingebracht werden. Die Verwendung einer Immersionsflüssigkeit stellt hier wiederum einen Kompromiß zwischen der Verbesserung der optischen Wechselwirkung und der Dämpfung der Oberflächenschallwellen dar. Zudem wäre es wiederum möglich, anstelle der Immersionsflüssigkeit einen einfachen Luftspalt zu verwenden.
- Das Reflexionsfilter aus den Fig. 8 und 9 arbeitet in gleicher Weise wie jenes aus den Fig. 1 bis 3, wobei es den zusätzlichen Vorteil einer erhöhten Wechselwirkungslänge besitzt.
- Die obenbeschriebenen Anordnungen können verschiedenen Modifikationen unterzogen werden. Beispielsweise sind die in der Überdeckung 2 oder 2' übertragenen Oberflächenschallwellen Wanderwellen, die in den Ansteuerungs-IDT 3 oder 3' eingegeben werden und am Ausgangs-IDT 3a oder 3a' ausgegeben werden. Jedoch könnte der Ausgangs-IDT 3a oder 3a' durch einen Reflektor ersetzt werden, so daß in dem Kristall eine stehende Oberflächenschallwelle entstehen würde. Alternativ könnte sowohl der Ausgangs-IDT 3a als auch der Ausgangs-IDT 3a' weggelassen werden oder als zweiter Ansteuerungs-IDT verwendet werden.
- Von dem oben genannten polaren organischen Kristall, der in den Überdeckungen verwendet wird, wurde gesagt, daß er aus MBANP besteht. Jedoch wären auch andere organische Kristalle, beispielsweise Uria, substituiertes Uria, Isocyanat, Methyl-Nitroanilin (MNA) oder Moleküle wie etwa Benzophenon, geeignet, wobei die Verzerrung der Molekularstruktur unter Zwang eine Neuverteilung der Elektronenstruktur hervorrufen kann.
- Obwohl, wie oben gesagt wurde, eine Ausführungsform der Erfindung ein Reflexionsfilter enthalten könnte, könnte ein abstimmbares Gitter des obenbeschriebenen Typs weitere Anwendung finden. Beispielsweise könnte ein abstimmbares Gitter verwendet werden, um die räumliche Schwebungsfrequenz eines Kopplers wie etwa eines ebenen Wellenleiterkopplers zu stören (abzustimmen), um den Ausgangszweig des Kopplers zur Leitung optischer Strahlung zu steuern.
- Die Anordnung der Erfindung könnte außerdem verwendet werden, um durch gleichzeitiges Anlegen impulsförmiger Hochfrequenz-(HF)-Leistungsbursts an die Eingangs- und Ausgangs-IDT ein Niederfrequenz-Zeitmultiplex (TDM) zu realisieren. Dies würde für die Dauer der Überlappung zwischen den zwei sich ergebenden, sich in Gegenrichtung ausbreitenden SAW-Störungen zur Bildung einer transienten, stationären Gitterstruktur führen. Die grundsätzliche Einschränkung dieser Lösung besteht in der Zeitverzögerung der SAW in ihrer Ausbreitung zum akustooptischen Wechselwirkungsbereich (üblicherweise in der Größenordnung von 1-10 us) und in der zum Durchlaufen der Überdeckung erforderlichen Zeitspanne, wobei die letzte Zeitspanne durch die Länge des akustischen Gitters, die erforderlich ist, um ein angemessenes Gitterreflexionsvermögen zu schaffen, bestimmt ist. Komplexere transiente Oberflächenwellenstörungen können durch Verwenden alternativer Ansteuerungswellenformen (z. B. von Impulszügen) erzeugt werden. Allgemein ergibt sich das Profil der akustischen Störung durch die Faltung der zwei Eingangssignale. Darüber hinaus kann die übertragene Schallwelle durch statistisches Gewichten (Länge) der IDT-Elektroden weiter geformt werden. Diese Technik, die gemeinhin als Apodising bekannt ist, ist eine beim Entwurf von SAW- Filtern häufig verwendete Prozedur (siehe C. Campbell, "Surface Acoustic Wave Devices and Their Signal Processing Applications", Acad. Press, NY, 1989).
- Die obenbeschriebenen IDT besitzen Finger mit einer Dicke von 56 nm. Dies ist sicher eine obere Grenze für die Dicke der Finger in der beschriebenen Anordnung, da die Finger zum Aufladen der Wechselwirkungsoberfläche 4 des organischen Kristalls neigen. Der Abstand zwischen den Fingern der IDT kann ebenfalls variiert werden, jedoch ist er durch die angewandten lithographischen Techniken sicher auf ungefähr 0,5 um begrenzt.
Claims (11)
1. Wellenlängenselektive Anordnung für die
Wechselwirkung mit optischer Strahlung (λ&sub1;, ..., λn), die sich
in einem Übertragungsmedium (8) ausbreitet, wobei die
Anordnung umfaßt:
ein Wählelement (2), das ein polares Material
enthält, das piezoelektrische Eigenschaften besitzt,
wobei das Wählelement eine Wechselwirkungsoberfläche (4)
für die Wechselwirkung mit der Strahlung (λ&sub1;, ..., λn)
besitzt, wobei das Wählelement (2) mit Einrichtungen (3,
3a) für die Ausbreitung von Oberflächenschallwellen längs
der Wechselwirkungsoberfläche (4) versehen ist, um so ein
Gitter zu erzeugen und dadurch seine
Wechselwirkungseigenschaften in bezug auf die Wellenlänge der Strahlung
in wahlweise veränderlicher Weise festzulegen;
wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist,
daß das polare Material ein von einem Polymer
verschiedenes organisches Material ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei ein Einkristall
(5) das Wählelement (2) bildet.
3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei der Kristall (5)
MBANP enthält.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
die Schrittweite des Gitters durch Wählen einer
Ansteuerungsfrequenz bestimmt werden kann, die an einen
interdigitalen Meßwandler (3) oder an ein Paar interdigitaler
Meßwandler (3, 3a) geliefert wird, der bzw. die die
Oberflächenschallwellen längs der
Wechselwirkungsoberflä
che (4) erzeugen.
5. Optisches Filter mit einem Übertragungsmedium (8)
für optische Strahlung und einer wellenlängenselektiven
Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
die Wechselwirkungsoberfläche (4) wenigstens teilweise in
dem Bereich angeordnet ist, in dem durch optische
Strahlung, die sich in dem Übertragungsmedium (8) ausbreitet,
ein gedämpftes optisches Feld erzeugt würde, um so die in
dem Übertragungsmedium (8) sich ausbreitende Strahlung in
wellenlängenselektiver Weise zu reflektieren.
6. Filter nach Anspruch 5, ferner mit einem
Halbkoppler-Block (1), wobei das Übertragungsmedium (8) in
den Halbkoppler-Block (1) eingefügt ist.
7. Filter nach Anspruch 6, wobei der Halbkoppler-
Block (1) ein polierter Halbkoppler-Block ist und ein
gekrümmter Wellenleiter (8) das Übertragungsmedium (8)
bildet.
8. Filter nach Anspruch 7, wobei der gekrümmte
Wellenleiter (8) durch eine Lichtleitfaser (8) gebildet
ist, deren Umhüllung (11) in dem Bereich der Oberfläche
des Halbblocks, der sich im Betrieb in der Nähe der
Wechselwirkungsoberfläche (4) des Wählelements (2)
befindet, teilweise entfernt ist.
9. Filter nach Anspruch 6, wobei der Halbkoppler-
Block ein D-Faser-Halbkoppler-Block (1') ist und das
Übertragungsmedium eine D-Faser (8') enthält, wobei die
D-Faser (8') innerhalb des Halbkoppler-Blocks (1') in der
Weise angeordnet ist, daß die Flachstelle (10') der D-
Faser mit der Oberfläche des Blocks, der sich im Betrieb
in der Nähe der Wechselwirkungsoberfläche (4') des
Wählelements (2') befindet, im wesentlichen bündig ist.
10. Abstimmbares Gitter, mit einem Koppler und einer
wellenlängenselektiven Anordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, wobei die wellenlängenselektive Anordnung dem
Koppler überlagert ist, um dadurch die räumliche
Schwebungsfrequenz des Kopplers zu stören.
11. Gitter nach Anspruch 10, wobei der Koppler ein
ebener Wellenleiterkoppler ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB919119734A GB9119734D0 (en) | 1991-09-16 | 1991-09-16 | Optical grating device |
PCT/GB1992/001701 WO1993006518A1 (en) | 1991-09-16 | 1992-09-16 | Optical grating device |
Publications (2)
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