Physik, Mess- & Regelungstechnik

Entspiegelung integriert-optischer Wellenleiter - Quasi-verlustfreie Anregung dünner optischer Schichtwellenleiter durch schrägen Einfall halbgeführter Wellen

Ref.-Nr. 5349

Keywords: Integrierte Optik, Photonik, dielektrische Schichtwellenleiter, Strahlungsverluste, Rückstreuungsverluste, Integrated optics, photonics, planar dielectrical waveguides, radiation losses, backscattering losses

Hier können sogenannte Taper-Strukturen Abhilfe schaffen, die einen allmählichen, quasi-adiabatischen Übergang zwischen den Wellenleitern mit unterschiedlichen Dicken herstellen können. Derartige Taper-Strukturen sind jedoch in der Regel aufwändig zu entwerfen und herzustellen. Außerdem sind diese Strukturen bezogen auf typische Abmessungen integriert-photonischer Bauteile meistens verhältnismäßig groß. Die Universität Paderborn hat sich dieser Aufgabe gestellt und eine Möglichkeit für einen effizienten, mit geringen Verlusten behafteten Übergang zwischen zwei optischen Schichtwellenleitern unterschiedlicher Dicke entwickelt.

Vorteile

  • Einfacher Entwurf
  • Kostengünstige Herstellung
  • Kompakte Abmessungen

Kommerzielle Anwendung

Der neuartigen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer Zwischenstufe am Übergang der beiden optischen Schichtwellenleiter ein Effizienzgewinn erzielt werden kann. Diese Zwischenstufe verläuft nicht senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes, sondern schräg. Durch eine individuelle Anpassung von Winkel, Stufenbreite und -Höhe ist es möglich, die Übertragungsverluste zu minimieren bzw. (fast) vollständig zu vermeiden.

Aktueller Stand

Die Erfindung wurde von der Universität Paderborn zum Patent angemeldet. Im Auftrag der Universität bietet PROvendis interessierten Unternehmen Lizenzen an der Patentanmeldung und Kooperationsmöglichkeiten mit den Erfindern an. Bei Interesse informieren wir Sie gerne über eine mögliche Zusammenarbeit und den aktuellen Verfahrensstand.

Relevante Veröffentlichungen

M. Hammer, L. Ebers, J. Förstner, "Oblique quasi-lossless excitation of a thin silicon slab waveguide", XXVI International Workshop on Optical Wave & Waveguide Theory and Numerical Modelling, Bad Sassendorf, Germany (2018).

https://www.computational-photonics.eu/Papers/Pres/arcpos.pdf

M. Hammer, "Oblique incidence of semi-guided waves on rectangular slab waveguide discontinuities: A vectorial QUEP solver", Optics Communications 338, 447-456 (2015).

Eine Erfindung der Uni Paderborn.

Dipl.-Phys.-Ing. Rolf Klingelberger

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