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Integriert-optischer Feldweitentransformator zur adiabatischen, monomodigen Feldanpassung

Integrated optical field width transformer for adiabatic monomode field matching uses integrated optical waveguide with opposing vertical and lateral tapers.
 
: Heidrich, H.; Weinert, C.M.

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DE 2001-10123137 A: 20010430
DE 2001-10123137 A: 20010430
WO 2002-DE1557 A: 20020425
DE 10123137 C1: 20021017
G02B0006
G02B0006
Deutsch
Patent, Elektronische Publikation
Fraunhofer HHI ()

Abstract
In der integrierten Optik werden Querschnittsaenderungen bei der Verbindung von Wellenleitern mittels Feldweitentransformatoren durch eine adiabatische Feldanpassung angeglichen. Photonische Kristalle stellen kuenstliche Gitter dar, deren periodische Strukturen an die Wellenlaenge der Lichtwelle angepasst sind. Durch Unterbrechung der periodischen Strukturen werden integrierte Defektwellenleiter erzeugt. Photonische Kristalle sind aufgrund ihrer geringen Abmessungen nur schwer handhabbar und auch nur aufwaendig an andere optische Bauelemente ankoppelbar. Zur Kopplung des Defektwellenleiters (12) mit einem integriert-optischen Wellenleiter (3) weist der erfindungsgemaesse Feldweitentransformator (1) deshalb in einem Taperbereich (13) sowohl eine vertikale Taperung (14) als auch eine gegenlaeufige laterale Taperung (15) des integriert-optischen Wellenleiters (3) auf. Dabei ist dessen Verhaeltnis von Hoehe (H) zu Breite (B) unter Anwendung bekannter numerischer Verfahren so bemessen, dass Monomodigkeit im Wellenleiter (3) und optimale Feldueberlappungen gewaehrleistet sind. Der erfindungsgemaesse Feldweitentransformator kann mit einem oder mehreren weiteren Feldtransformatoren gleichen oder verschiedenen Typs zu dualen oder multiplen Adaptern monolithisch integriert werden, sodass eine optimale und vielseitige Kopplung photonischer Kristalle an unterschiedliche optische Bauelemente moeglich ist.

 

DE 10123137 C UPAB: 20021118 NOVELTY - The integrated optical field width transformer (1) has an optical component provided by a photonic crystal acting as an artificial grid with periodic structures matched to the wavelength of the light waves, interrupted for providing integrated defect waveguides, from which a vertical taper (14) extends in the direction of an integrated optical waveguide (3).The latter has a lateral taper of the waveguide width (B) in the opposite direction to the vertical taper of the waveguide height (H). USE - The integrated optical field width transformer is used for adiabatic monomode field matching between an optical component, e.g. photonic crystal and an integrated optical waveguide of planar waveguide circuit. ADVANTAGE - The percentage coupling efficiency for a photonic crystal is improved by simple transformation of the optical field.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-44720.html