DD251212A1 - Verfahren zur herstellung von wellenleitern fuer stirnflaecheneinkopplung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wellenleitern fuer die Stirnflaecheneinkopplung. Sie kann ueberall dort eingesetzt werden, wo mit einem geringen technischen Aufwand auf kleinstem Raum eine hohe Einkoppeleffektivitaet der Laserdiodenstrahlung in Wellenleitern ermoeglicht werden soll. Bei der erfindungsgemaessen Loesung wird zur Erzeugung einer definierten Dicke in einer taper-Region eine Blende mit einer bestimmten ungleichfoermigen Geschwindigkeit ueber das LiNbO3-Substrat gefuehrt. Fig. 1 und 2
Description
Es sind zahlreiche Anordnungen bekannt, die eine Ein- und Auskopplung des in einem Wellenleiter verlaufenden Lichtes ermöglichen. So ist z. B. eine Anordnung zur optischen Interferenzmessung bekannt geworden, die zur Messung von Längen, Winkeln und Temperaturänderungen einsetzbar ist (WP 137022). Bei dieser Anordnung ist auf einem Träger ein Zwei-Moden-Wellenleiter aufgebracht, der von einer dielektrischen Schicht bedeckt ist. Die Modeninterferenz im Wellenleiter führt zu einer periodischen Intensitätsverteilung der Wellenlänge des Intensitätsstreifenmusters, die mit Hilfe von diskreten Fotoempfängern ausgewertet wird.
Dabei wird das Streulicht registriert oder ein gerichteter Anteil des geleiteten Lichtes über genau positionierte, schmale Auskoppelgitter auf die diskreten Fotoempfänger geführt. Eine Einkopplung einer Laserdiodenstrahlung ist mit dieser Anordnung nicht möglich.
Es ist bekannt, die Einkopplung von Laserlicht in Wellenleitern mittels Prismen- oder Gitteranordnungen zu realisieren (Journal of the optical society of America).
Diese Methoden sind jedoch für die Einkopplung von Laserdiodenstrahlung uneffektiv, weil die Laserdiode einen stark unkollimierten Strahl aussendet, dessen Divergenz etwa 20°-40° beträgt. Prismen und Gitter erfordern jedoch für effektive Einkopplung eine Kollimierung von < 1°.
Es ist weiterhin eine direkte Stirnflächeneinkopplungsanordnung bekannt geworden, die eine kompakte Anordnung Wellenleiter-Lichtquelle ermöglicht (Appl. Optics, Vol. 181.Aufl. 1979 No. 15, S.2536).
Hierbei treten erhebliche Kopplungsverluste auf, weil die Strahlentaillien des Einmodenwellenleiters und der Laserdiode stark voneinander abweichen und somit Phasen- und Amplitudenverteilung der beiden Moden nicht übereinstimmen. Durch optische Abbildung ließen sich die Strahltaillien anpassen, jedoch ist das Einfügen beispielsweise einer Mikrolinse relativ problematisch und macht das System relativ mechanisch labil.
Weiterhin ist eine Anordnung zur Stirnflächeneinkopplung einer Laserdiodenstrahlung in einen Wellenleiter bekannt geworden, wobei die Geometrie der Austrittsfläche des Laserdiodenstrahls dem Wellenleiter angepaßt wird (GB 1425634). Hierbei ist jedoch keine Einmodenstrahlung mehr möglich.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, mit einem relativ geringen technischen Aufwand eine hohe Einkoppeleffektivität der Laserdiodenstrahlung in Wellenleitern zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Wellenleitern für Stirnflächeneinkopplung, insbesondere von Einmodenstrahlung zu schaffen, das mit einem geringen technischen Aufwand auf kleinstem Raum eine hohe Einkoppeleffektivität der Laserdiodenstrahlung in Wellenleitern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung einer definierten Dicke in einer taper-Region eine Blende mit einer bestimmten ungleichförmigen Geschwindigkeit über das LiNbO3-Substrat geführt wird. Es ist erfindungsgemäß
von Vorteil, die Blende während der Titanbeschichtung von der Stirnfläche der Einkopplung der Einmodenstrahlung her über das LiNbO3-Substrat zu führen. Eine weitere Möglichkeit gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß die Titan-Schicht gleichmäßig auf das LiNbO3-Substrat aufgebracht, anschließend unter bestimmten Bedingungen eindiffundiert und die Blende während eines Sputterprozesses von der Stirnfläche der Einkopplung der Einmodenstrahlung her über das LiNbO3-Substrat geführt wird.
Es ist erfindungsgemäß von Vorteil, daß das Eindiffundieren der Titan-Schicht in das LiNbO3-Substrat etwa 6h bei annähernd 10000C erfolgt.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines'Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Über ein LiNbO3-Substrat wird während eines Titanbeschichtungsvorganges eine Blende von der Stirnfläche der Laserdiodenstrahlung her, d.h. in dertaper-Region, s 20μ,ηη mit einer Geschwindigkeit von annähernd 5 μ. m/Min geführt. Dabei entsteht das in der Fig. 1 dargestellte Titanprofil mit einer Dicke an der Stirnseite dertaper-Region von =700 Ä, das sich auf eine Länge von >20μηη auf eine Dicke von etwa 100Ä verringert. Damit ist der Vorteil der Einmodenwellenleiter für die Fortleitung und Beeinflussung von Laserlicht, da eine Modenkonversion nicht auftreten kann, weiter gegeben.
Gemäß der Beziehung
J?
y Wl , wobei W1 - Lasertaillie ^ +W? γ/. _ 1 - Tiefe der Wellen-
e leitermoden
bedeutet, ist die Koppeleffektivität η gering, da sich W| und Wy stark unterscheiden. Die Lasertaillie beträgt bei Einmodendiodenlasern etwa 0,7/im, während die Modeneindringtiefe von Ti:LiNbO — Einmodenwellenleitern bei etwa δμ,ιτι liegt.
Durch Verwendung einertaper-Region an der Stirnseite der Einkopplung für Laserdiodenstrahlung, wird erreicht, daß der Wellenleitermode bezüglich der Eindringtiefe einen minimal möglichen Wert erreicht, d. h. es wird eine effektive Einkopplung der Laserdiodenstrahlung ermöglicht.
Das Eindifferendieren des Titan erfolgt etwa 8 h bei einer Temperatur von annähernd 1 0000C.
Dadurch entsteht eine Ti:LiNbO3-Schicht, die Wellenleiterschicht.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Wellenleitern für die Stirnflächeneinkopplung bei Einmodenstrahlung ergibt sich, indem das Titan auf das LiNbO3-Substrat gleichmäßig aufgebracht wird und eine Eindiffussion etwa 6h bei annähernd 1000°C erfolgt. Die Blende, die die taper-Region zunächst bedeckt, wird bis zur Stirnfläche der Einkopplung für die Laserdiodenstrahlung mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 1,5/u.m/min geführt. Damit entsteht das in der Fig. 2 dargestellte Oberflächenprofil mit einer 400/xm langen und 3,8/um starken taper-Region. Der Einmodenwellenleiter hat eine Dicke von 1,8μπ\.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Wellenleitern für Stirnflächeneinkopplung, insbesondere von Einmodenstrahlung, bei dem auf einem LiNbO3-Substrat eine Titanschicht aufgebracht wird, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erzeugung einer definierten Dicke in einer taper-Region eine Blende mit einer bestimmten ungleichförmigen Geschwindigkeit über das LiNbO3-Substrat geführt wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Blende während derTitanbeschichtung von der Stirnfläche der Einkopplung der Einmodenstrahlung her über das LiNbC>3-Substrat geführt wird.
3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Titan-Schicht gleichmäßig auf das LiNbO3-Substrat aufgebracht, anschließend unter bestimmten Bedingungen eindiffundiert und die Blende während eines Sputterprozesses zu der Stirnfläche der Einkopplung der Einmodenstrahlung hin über das LiNbO3-Substrat geführt wird.
4. Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Eindiffundieren der Titan-Schicht in das LiNbO3-Substrat etwa 6h bei annähernd 10000C erfolgt.
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wellenleitern für Stirnflächeneinkopplung, insbesondere von Einmodenstrahlung. Sie kann überall dort eingesetzt werden, wo auf kleinstem Raum eine Stirnflächeneinkopplung von Laserdiodenstrahlung in Einmodenwellenleitern mit einer hohen Lichtintensitätsausbeute erreicht werden soll, wie z. B. zur Längen-oder Winkelmessung.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23525781A DD251212A1 (de) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | Verfahren zur herstellung von wellenleitern fuer stirnflaecheneinkopplung |
Applications Claiming Priority (1)
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| DD23525781A DD251212A1 (de) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | Verfahren zur herstellung von wellenleitern fuer stirnflaecheneinkopplung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD251212A1 true DD251212A1 (de) | 1987-11-04 |
Family
ID=5535017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DD23525781A DD251212A1 (de) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | Verfahren zur herstellung von wellenleitern fuer stirnflaecheneinkopplung |
Country Status (1)
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|---|---|
| DD (1) | DD251212A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4111783C1 (de) * | 1991-04-11 | 1992-05-27 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De |
-
1981
- 1981-12-01 DD DD23525781A patent/DD251212A1/de not_active IP Right Cessation
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