SE509171C2 - Optisk vågledare - Google Patents

Description

l5 20 25 509 171 2 dimensionen på singelmodvàgledaren är väldigt liten fràn början. Ett mer vanligt sätt är därför att öka dimensionen pá vägledaren. Denna dimensionsökning kan göras lateralt, vertikalt eller lateralt och 'vertikalt samtidigt, där den vertikala taperingen kan innefatta komplicerade processtekniska steg, vilket gör tillverkningen relativt kostsam.

REnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN I en övergång frän en vàgledare, definierad exempelvis i något/nâgra halvledarmaterial eller något polymert material, till en optisk fiber finns många faktorer som spelar en avgörande roll för ljusets intensitetsbevarande. En av dessa faktorer är hur Vàgledarens och den optiska fiberns optiska fält anpassas till varandra.

De lösningar som idag finns tillgängliga löser oftast nämnda problem genom att öka vàgledarens dimension i anslutningen mot fibern. Nämnda dimensionsökning erfordras både lateralt -och vertikalt i förhållande till en i vägledaren definierad optisk axel för att fältanpassningen skall bli tillfredsställande. Processtekniskt sett är nämnda dimensionsökning av vägledaren relativt komplicerad, speciellt i vertikal led, vilket kan vara ett problem.

Föreliggande uppfinning angriper ovan nämnda problem genom att vägledaren i sin anslutning mot fibern anordnas med en så kallad tandstruktur.

Vàgledarens struktur i sin anslutning mot fibern kan därvid sägas utgöra en kombination av både en så kallad up-tapering och en down-tapering. Med up-tapering menas att dimensionen ökas i minst en ortogonal riktning mot den så kallade lO 15 20 25 3 509 171 optiska axeln definierad i vågledaren och med down-tapering menas att dimensionen minskas i minst en ortogonal riktning mot nämnda optiska axel.

Den fysikaliska effekten av en up-tapering i en ortogonal riktning' i förhållande till den optiska axeln är att det optiska fältet ökar i samma riktning som up-taperingen och att det optiska fältet i den andra ortogonala riktningen mot den optiska axeln blir relativt ostört.

Den fysikaliska effekten av en down-tapering i en ortogonal riktning i förhållande till den optiska axeln är att det optiska fältet ökar i. båda. de ortogonala riktningarna. mot den optiska axeln, om nämnda down-tapering gör att vågledarens tvärsnitt blir tillräckligt litet. Det optiska fältet ökar relativt sett mer i den taperade riktningen, i detta fall den avsmalnande riktningen, jämfört med den otaperade.

Genom nämnda struktur vid anslutningen av ^vágledaren mot fibern fås en ökning i det optiska fältet i båda ortogonala riktningarna mot den optiska axeln utan att för den skull dimensionen behöver ändras i båda nämnda ortogonala riktningar.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att öka det optiska fältet i en vågledare i båda ortogonala riktningarna i förhållande till den optiska axeln genom att endast omforma dimensionen och strukturen i en av de nämnda ortogonala riktningarna.

En fördel med föreliggande uppfinning är att kopplingsförlusten kan hållas på en låg nivå. lO 15 20 25 509 171 En annan fördel med föreliggande uppfinning är att upplinjeringen mellan optisk fiber och optisk vágledare kan förenklas.

Ytterligare en fördel med föreliggande uppfinning är att framställningen kan bli relativt billig. Ännu en fördel med föreliggande uppfinning är att uppfinningen kan appliceras på vágledare tillverkade av halvledarmaterial, polymert material samt kvarts.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritning.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar en vy från ovan av en första utföringsform av uppfinningen.

Figur 2 visar en vy fràn sidan av uppfinningen enligt figur l och figur 3.

Figur 3 visar en vy från ovan av en andra utföringsform av uppfinningen.

FÖREDRAGNA UTFöRINGsFoRMER I figur 1 visas en vy från ovan av en vágledare 1 enligt uppfinningen. Vágledaren J. är j. sin ena ände anordnad med ett övergängsavsnitt för att öka det optiska fältet fràn vågledaren. Övergàngsavsnittet innefattar ett första parti i vilket vàgledaren utvidgas i ett plan som sammanfaller med en yta pä ett substrat där vågledaren är anordnad.

Utvidgningen 15 övergår i sin tur i en tandstruktur 10. Ovan lO 15 20 25 5 509 171 nämnda övergángsavsnitt innefattar således utvidgningen 15 och tandstrukturen 10. Detta kan allmänt kallas för en "taper".

Ovan nämnda utvidgningsparti 15 kan till exempel vara paraboliskt eller linjärt utformat.

Tänderna i tandstrukturen 10 i figur 1 är tre till antalet.

Detta antal är givetvis endast ett exempel, dock bör antalet vara minst tvâ för att åstadkomma erforderliga förändringar av vágledarens 1 optiska fält och för att förlora inte enkelheten i upplinjeringen mot exempelvis en optisk fiber 20. Nämnda tänder kan anta olika utformningar. Gemensamt för dessa är att de till sin form huvudsakligen är koniska. Det kan tänkas att vissa tänder i tandstrukturen antar en annan form i förhållande till de övriga.

Den fria änden pà varje tand kan antingen vara spetsig eller platt.

Avståndet mellan varje tand i tandstrukturen 10 är i figur 1 lika. Det är naturligtvis möjligt att anordna en tandstruktur 10 i vilken avståndet mellan olika närliggande tänder antar olika inbördes avstånd i förhållande till varandra.

Figur 2 är en vy från sidan av samma vàgledare 1 som visas i figur 1. I denna figur kan ses att vågledaren 1, utvidgningen samt tandstrukturen antar samma höjd från den yta 30 på vilken de är anordnade.

Materialet i vågledaren 1 och därmed utvidgningen 15 samt tandstrukturen 10 kan vara polymert, av kvarts eller av halvledartyp. 509 171 6 I figur 3 visas en annan utföringsform av en vàgledare enligt uppfinningen. I denna utföringsform har vàgledaren varken taperats up eller taperats ner i egentlig mening. I minst en av vågledarens ändar är denna anordnad med en tandstruktur. Tandstrukturen innefattar som ovan nämnts företrädesvis minst tvâ tänder, för att ej förenklingen av upplinjeringen mot en annan optisk enhet skall gå förlorad.

Tändernas storlek och form kan vara lika eller olika.

Avstánden mellan tänderna kan vara lika eller olika.

Materialet i denna utföringsform kan likt den andra utföringsformen vara av kvarts, polymert eller halvledartyp.

Förfarandet för att tillverka dessa vàgledare kan ske genom tillämpning av teknik välkänd för en fackman inom omrâdet och torde därför inte behöva beskrivas närmare.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformerna, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (22)

lO l5 20 25 509 171 PATENTKRAV

1. Optisk vàgledare (1) innefattande ett övergångsavsnitt i minst en anslutningsände för sammankoppling' med en optisk komponent, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda övergángsavsnitt är anordnad att först övergå i ett utvidgande parti (15) som j. sin tur övergår i en tandstruktur (10), där nämnda tandstruktur (10) är avsedd att anslutas till ovan nämnda optiska komponent.

2. Optisk vàgledare (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det utvidgande partiet (15) är anordnat i ett plan som är parallellt med en yta på ett substrat (30), där vágledaren är anordnad.

3. Optisk vàgledare enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d av att vágledaren (1) med det utvidgande partiet (15) och tandstrukturen (10) är lika höga i förhållande till substratytan (30) på vilken de är anordnade.

4. Optisk vàgledare (l) enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i 'vágledaren är polymert.

5. Optisk vàgledare (1) enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vágledaren är av halvledartyp.

6. Optisk vàgledare (1) enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vágledaren är av kvarts. 10 15 20 25 509 171 8

7. Optisk vågledare enligt patentkrav 4,5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att tandstrukturen (10) innefattar minst två tänder.

8. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d av att tänderna i tandstrukturen (10) är identiska till form och storlek i förhållande till varandra.

9. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d av att tänderna i tandstrukturen (10) är olika till form och storlek i förhållande till varandra.

10. Optisk vågledare enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att varje tand i tandstrukturen är anordnad med ett avstånd i förhållande till närliggande tand som är lika för vart och ett av tänderna i tandstrukturen.

11. Optisk vågledare enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att minst en tand i tandstrukturen är anordnad med ett avstånd i förhållande till närliggande tand som skiljer sig i förhållande till det inbördes avståndet mellan de övriga tänderna i tandstrukturen.

12. Optisk vågledare (1), k ä n n e t e c k n a d av att den i minst en anslutningsände innefattar en tandstruktur (10), där vågledaren och nämnda tandstruktur är lika höga i förhållande vilken ide är till en substratyta (30) på anordnade. lO 15 20 25 509 171

13. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 12, k ä n n e t e c k n a d av att tänderna i tandstrukturen (10) är identiska till form och storlek i förhållande till varandra.

14. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 12, k ä n n e t e c k n a d av att (io) tänderna i tandstrukturen är olika till form och storlek i förhållande till varandra.

15. Optisk vågledare enligt patentkrav 13 eller 14, k ä n n e t e c k n a d av att varje tand i tandstrukturen är anordnad med ett avstånd i förhållande till närliggande tand som är lika för vart och ett av tänderna i tandstrukturen.

16. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 15, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i. vàgledaren är polymert.

17. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 15, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vàgledaren är av halvledartyp.

18. Optisk vågledare (1) enligt patentkrav 15, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vàgledaren är av kvarts.

19. Optisk vågledare enligt patentkrav 13 eller 14, k ä n n e t e c k n a d av att minst en tand i tandstrukturen är anordnad med ett avstånd i förhållande till närliggande tand som skiljer sig i förhållande till det inbördes avståndet mellan de övriga tänderna i tandstrukturen. 509 171 10

20. Optisk vâgledare (1) enligt patentkrav 19, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vågledaren är polymert.

21. Optisk vágledare (1) enligt patentkrav 19, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vågledaren är av halvledartyp.

22. Optisk vàgledare (1) enligt patentkrav 19, k ä n n e t e c k n a d av att materialet i vågledaren är av kvarts.