DE10056600A1 - Electro-optical transceiver for wavelength multiplex system uses two phased array waveguide gratings - Google Patents
Electro-optical transceiver for wavelength multiplex system uses two phased array waveguide gratingsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen elektro-optischen Transceiver für ein Wellenlän genmultiplex-System, bei dem die optischen wellenlängenselekltiven Koppelein heiten als Phased Array Waveguide Gratings (AWG's) ausgebildet sind.The invention relates to an electro-optical transceiver for a wavelength Genmultiplex system, in which the optical wavelength selective coupling units are designed as phased array waveguide gratings (AWGs).
Es ist bekannt, Transceiver für Wellenlängenmultiplex-Systeme unter Verwen dung zweier optischer wellenlängenselektiver Koppler und entsprechender elek trooptischer bzw. opto-elektrischer Wandler aufzubauen. Die wellenlängense lektiven Koppler bilden optische Multiplexer bzw. Demultiplexer, wobei der (Demultiplexer) Koppler für den Empfangszweig das auf einem Eingangs- Lichtwellenleiter eingehende optische Wellenlängenmultiplex-Signal auf mehre re Ausgangs-Lichtwellenleiter entsprechend der einzelnen optischen Kanäle aufteilt und der (Multiplexer) Koppler für den Sendezweig die mehreren opti schen Sendesignale, die von optischen Sendeelementen in jeweils einen von mehreren Eingangs-Lichtwellenleitern eingekoppelt werden, auf einem Aus gangs-Lichtwellenleiter zusammenfasst. Optische Multiplexer werden infolge ihrer geringen Einfügedämpfung häufig unter Verwendung sogenannter Phased Array Waveguide Gratings aufgebaut. Diese optischen Systeme bestehen in ih rem Kern aus einem Lichtwellenleiter-Array, dessen einzelne Lichtwellenleiter jeweils einen optischen Pfad bilden, wobei die optische Weglänge jeweils be nachbarter Pfade zunimmt bzw. abnimmt. Hierdurch ergibt sich ein Verhalten, das dem Verhalten von üblichen Interferenzgittern in Maxima höherer Ordnung entspricht. Allerdings werden Verluste eines üblichen Gitters vermieden, die durch das Aufteilen der einfallenden optischen Leistung auf die verschiedenen Beugungsmaxima entstehen. It is known to use transceivers for wavelength division multiplexing systems of two optical wavelength-selective couplers and corresponding elec to build a trooptic or opto-electrical converter. The wavelengths selective couplers form optical multiplexers or demultiplexers, the (Demultiplexer) coupler for the receiving branch that is on an input Optical fiber incoming optical wavelength division multiplex signal on several right output optical fiber according to the individual optical channels divides and the (multiplexer) coupler for the transmission branch the several opti rule transmission signals, the optical transmission elements in one of each several input optical fibers can be coupled in on one off gangs fiber optic summarizes. Optical multiplexers are consequent their low insertion loss often using so-called phased Array waveguide gratings built. These optical systems exist in ih rem core of an optical fiber array, its individual optical fiber each form an optical path, the optical path length being each neighboring paths increases or decreases. This results in behavior the behavior of common interference grids in maxima of higher order equivalent. However, losses of a common grid are avoided, the by dividing the incident optical power between the different ones Diffraction maxima arise.
Bei der Herstellung eines elektro-optischen Transceivers bietet es sich an, die optischen Strukturen zur Bildung des Multiplexers bzw. Demultiplexers bzw. der beiden Phased Array Waveguide Gratings auf einem einzigen Substrat vorzuse hen. Hierdurch wird der Montageaufwand für den Transceiver reduziert. Des Weiteren ergibt sich eine geringere Baugröße als bei der Verwendung zweier getrennter Substrate mit jeweils einem einzigen (De-)Multiplexer bzw. einem einzigen Phased Array Waveguide Grating.In the manufacture of an electro-optical transceiver, it lends itself to that optical structures to form the multiplexer or demultiplexer or both phased array waveguide gratings on a single substrate hen. This reduces the assembly effort for the transceiver. Of Furthermore, there is a smaller size than when using two separate substrates, each with a single (de) multiplexer or one single phased array waveguide grating.
Bei der Herstellung von mittels Phased Array Waveguide Grating ausgebildeter optischer (De-)Multiplexer ist es darüber hinaus bekannt, die Strukturen von zwei separaten (De-)Multiplexern bzw. Phased Array Waveguide Gratings in einander zu "verschlingen" und für beide (De-)Multiplexer bzw. Phased Array Waveguide Gratings dieselben Koppelbereiche zu benutzen, die jeweils die Ein gangs- bzw. Ausgangs-Lichtwellenleiter mit dem zentralen Lichtwellenleiter- Array verbinden. Derartige Strukturen werden bisher bei der Fertigung von AWG's deshalb eingesetzt, um den Ausschuss bei der technologisch aufwendigen und daher fehlerträchtigen Herstellung zu verringern. Nach der Herstellung eines derart verschränkten doppelten AWG werden jeweils die optischen Eigenschaf ten beider Zweige vermessen und der jeweils bessere Zweig ausgewählt. Nach dem Packaging sind dann von außen lediglich die Ein- bzw. Ausgänge der je weils besseren Struktur zugänglich.In the manufacture of phased array waveguide grating optical (de) multiplexer, it is also known the structures of two separate (de) multiplexers or phased array waveguide gratings in "devour" each other and for both (de) multiplexers or phased arrays Waveguide gratings use the same coupling areas, each one optical or output optical fiber with the central optical fiber Connect array. Such structures have so far been used in the manufacture of AWG's therefore used to make the committee technologically complex and therefore reduce error-prone production. After making one double entangled in such a way become the optical properties ten branches and the better branch selected. To the packaging is then only the inputs and outputs of the outside because better structure accessible.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass der Begriff AWG im folgenden synonym für einen mittels eines AWG im engeren Sinne, d. h. dem zentralen Lichtwellenleiter- Array, aufgebauten optischen (De-)Multiplexer verwendet wird, es sei denn, aus dem Zusammenhang ergibt sich die Bedeutung eines AWG im engeren Sinn. At this point it should be noted that the term AWG is synonymous with one by means of an AWG in the narrower sense, d. H. the central fiber optic Array, built optical (de) multiplexer is used, unless out the context gives the meaning of an AWG in the narrower sense.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, einen elektro-optischen Transceiver für ein Wellenlängenmultiplex- System zu schaffen, welcher eine möglichst geringe Baugröße aufweist und der verhältnismäßig einfach herstellbar ist. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Transceivers zu schaffen.Based on this state of the art, the object of the invention reasons, an electro-optical transceiver for a wavelength division multiplex To create a system that is as small as possible and the is relatively easy to manufacture. Furthermore, the invention is the Task based on a method for producing such a transceiver to accomplish.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der beiden Ansprüche 1 bzw. 8.The invention solves this problem with the features of the two claims 1 or 8.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass ein elektrooptischer Transcei ver für ein Wellenlängenmultiplex-System auf verhältnismäßig einfache Weise und raumsparend dadurch aufgebaut werden kann, dass die optischen Strukturen und die elektrischen bzw. opto-elektrischen Komponenten auf demselben Sub strat aufgebracht werden. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um ein Silicium substrat.The invention is based on the knowledge that an electro-optical transcei ver for a wavelength division multiplex system in a relatively simple manner and can be built up in a space-saving manner by the fact that the optical structures and the electrical or opto-electrical components on the same sub be applied strat. This is preferably silicon substrate.
Durch die Verwendung einer an sich bekannten verschränkten Struktur zur Bil dung zweier ineinander "verschlungener" Phased Array Waveguide Gratings ergibt sich der Vorteil eines äußerst raumsparenden Aufbaus bereits auf der opti schen Seite. Erfindungsgemäß werden jedoch beide Zweige eines derart aufge bauten doppelten AWG benutzt.Through the use of a known entangled structure for bil Formation of two "intertwined" phased array waveguide gratings there is the advantage of an extremely space-saving construction at opti side. According to the invention, however, both branches of one are opened built double AWG used.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind zumindest die elektrischen An schlussleitungen für die Empfängereinheit und/oder die Sendeeinheit integriert auf demselben Substrat ausgebildet. Insbesondere durch die Verwendung eines Silicium-Substrats ergibt sich der Vorteil, dass sowohl optische als auch elektrische Strukturen mit verhältnismäßig einfachen Verfahren auf dem Substrat er zeugt werden können.According to one embodiment of the invention, at least the electrical are integrated connection lines for the receiver unit and / or the transmitter unit formed on the same substrate. In particular by using a Silicon substrate has the advantage that both optical and electrical Structures with relatively simple processes on the substrate can be witnessed.
Zusätzlich zu den elektrischen Anschlussleitungen können selbstverständlich auch passive oder aktive elektronische Bauelemente auf dem Substrat integriert ausgebildet sein.In addition to the electrical connection lines, of course passive or active electronic components are also integrated on the substrate be trained.
Es ist des Weiteren möglich, ein oder mehrere separate Bauelemente der Sende einheit und/oder der Empfangseinheit auf dem Bauelement aufzubringen, bei spielsweise aufzukleben oder zu verlöten, und ggf. Anschlüsse der separaten Bauelemente mit weiteren Verfahren, beispielsweise durch Bonden, mit den Anschlussleitungen zu verbinden.It is also possible to transmit one or more separate components unit and / or the receiving unit on the component to apply for example, stick on or solder, and if necessary connections of the separate Components with further processes, for example by bonding, with the To connect connecting lines.
Da die Herstellung der optischen Strukturen eines AWG bzw. der beiden ver schränkt ausgebildeten AWG's, wie vorstehend ausgeführt, die Gefahr birgt, dass die optischen Eigenschaften nicht innerhalb der geforderten engen Toleranzen liegen, ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, insbesondere in den mehreren Ausgangs-Lichtwellenleitern des optischen Empfangszweigs bzw. des betreffenden AWG, jeweils eine optische Resonatorstruktur ausgebildet. Diese dient als schmalbandiger Bandpassfilter, um die Übersprechdämpfung des jeweiligen Kanals zu verbessern.Since the production of the optical structures of an AWG or the two ver limits trained AWGs, as stated above, runs the risk that the optical properties are not within the required narrow tolerances are according to a further embodiment of the invention, in particular in the multiple output optical fibers of the optical receiving branch or of the respective AWG, an optical resonator structure is formed in each case. This serves as a narrowband bandpass filter to reduce the crosstalk of the to improve each channel.
Das Vorsehen entsprechender optischer Resonatorstrukturen in den mehreren Eingangs-Lichtwellenleitern des den optischen Teil des Sendezweigs bildenden AWG bietet weniger einen Vorteil im Hinblick auf die Nebensprechdämpfung der einzelnen optischen Kanäle, da die Bandbreite der üblicherweise verwende ten Laserdioden meist deutlich kleiner ist als die Bandbreite des jeweiligen opti schen Kanals. Im Sendezweig vorgesehene optische Resonatorstrukturen können jedoch zur externen Rückkopplung für Laserdioden dienen, deren Sendespektrum ohne die externe Rückkopplung für ein Wellenlängenmultiplex-System zu breit bandig wäre. Auf diese Weise ist es möglich, verhältnismäßig kostengünstige Laserdioden einzusetzen.The provision of corresponding optical resonator structures in the several Input optical fibers of the optical part of the transmission branch AWG offers less of an advantage in terms of crosstalk attenuation of the individual optical channels, since the bandwidth is usually used th laser diodes is usually significantly smaller than the bandwidth of the respective opti channel. Optical resonator structures provided in the transmission branch can however, serve for external feedback for laser diodes, their transmission spectrum without the external feedback too wide for a wavelength division multiplex system would be bandy. In this way it is possible to be relatively inexpensive Use laser diodes.
Das Herstellen der Resonatorstrukturen in den mehreren Eingangs- bzw. Aus gangs-Lichtwellenleitern erfolgt vorzugsweise durch das Bestrahlen der jeweili gen Lichtwellenleiter mit elektromagnetischen Wellen (z. B. durch UV-Laser) oder durch Teilchenstrahlung. Selbstverständlich müssen hierzu die jeweiligen Lichtwellenleiter aus einem Material bestehen oder mit einem Material dotiert sein, das unter einer derartigen Bestrahlung eine Veränderung des Brechungsin dex ermöglicht.The manufacture of the resonator structures in the multiple input and output gangs optical fibers is preferably done by irradiating the respective against optical fibers with electromagnetic waves (e.g. by UV laser) or by particle radiation. Of course, the respective Optical fibers consist of a material or doped with a material be that under such irradiation a change in the refractive index dex enables.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Transceivers sieht eine Ausführungs form der Erfindung vor, zunächst die rein optischen Strukturen für die beiden verschränkten AWG's auf dem Substrat herzustellen. Anschließend können die optischen Eigenschaften der beiden AWG's vermessen und der hinsichtlich der bersprech- oder Nebensprecheigenschaften bessere Zweig als Empfangszweig gewählt werden. Anschließend können die elektrischen Strukturen dann so her gestellt werden, dass die elektrischen Strukturen für die Empfangseinheit dem zuvor gewählten besseren AWG zugeordnet werden. Sind Resonatorstrukturen als externe Resonatoren für die optischen Sendeelemente erforderlich, so können diese nach dem Vermessen der optischen Strukturen (vor oder nach dem Her stellen der elektrischen Strukturen) hergestellt werden.One embodiment provides for the production of a transceiver according to the invention form of the invention, first the purely optical structures for the two to create entangled AWGs on the substrate. Then you can optical properties of the two AWGs measured and the in terms of crosstalk or crosstalk properties better branch than receiving branch to get voted. The electrical structures can then be produced in this way be made that the electrical structures for the receiving unit previously selected better AWG. Are resonator structures required as external resonators for the optical transmission elements, so this after measuring the optical structures (before or after of the electrical structures).
Die Herstellung kann jedoch auch so erfolgen, dass in jedem Fall in beiden Zweigen der optischen Struktur, d. h. in beiden AWG's, Resonatorstrukturen in den jeweiligen mehreren Eingangs- bzw. Ausgangs-Lichtwellenleitern hergestellt werden. In diesem Fall kann bei der Herstellung eines derartigen Transceivers die Vermessung der optischen Eigenschaften nach der Herstellung der optischen Strukturen auch unterbleiben. Das Herstellen der Resonatorstrukturen kann ins besondere auf sehr einfache Weise durch ein Verfahren erfolgen, wie es in der nicht vorveröffentlichten älteren deutschen Patentanmeldung (Aktenzeichen der Akte 19.151) beschrieben ist.However, the production can also be carried out in such a way that in both cases resonator structures are produced in the respective plurality of input and output optical waveguides in both branches of the optical structure, ie in both AWGs. In this case, the measurement of the optical properties after the manufacture of the optical structures can also be omitted in the manufacture of such a transceiver. The manufacture of the resonator structures can in particular be carried out in a very simple manner by a method as described in the older German patent application (file number of file 19.151 ), which has not been published beforehand .
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.Further embodiments of the invention result from the subclaims chen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert:
Die einzige Figur zeigt schematisch einen elektro-optischen Transceiver 1, des
sen sämtliche Komponenten auf einem gemeinsamen Substrat 3 angeordnet sind.
Das Substrat 3 besteht vorzugsweise aus Silicium, da dieses Material die inte
grierte Herstellung sowohl optischer als auch elektrischer Komponenten und
Bauelemente ermöglicht.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing:
The single figure shows schematically an electro-optical transceiver 1 , the sen all components are arranged on a common substrate 3 . The substrate 3 is preferably made of silicon, since this material enables the integrated manufacture of both optical and electrical components and components.
Der Transceiver 1 umfasst optische Strukturen in Form zweier ineinander ver schränkter AWG's 5 und 7. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das AWG 5 aus einem Eingangs-Lichtwellenleiter 9, der in einen ersten optischen Koppelbereich 11 mündet. Der Eingangs-Lichtwellenleiter 9 kann an der Schnitt stelle 9a mit einem externen Lichtwellenleiter 13 verbunden werden, der dem Transceiver 1 ein optisches Wellenlängenmultiplex-Signal der Mittenwellenlän gen λ1 bis λn zuführt. Mittels des Koppelbereichs 11 wird das durch das Wellen längenmultiplex-Signal erzeugte Feld in das zentrale Lichtwellenleiter-Array des AWG 5 angekoppelt. Die optischen Phasenunterschiede der einzelnen Lichtwellenleiter des Lichtwellenleiter-Array 15 und ein zweiter Koppelbereich 17, in welchen die einzelnen Lichtwellenleiter des Array 15 münden, sind so dimensio niert, dass das optische Signal aufgespalten und die einzelnen Teilsignale der Mittenwellenlängen λ1 bis λn, jeweils in einen von n Ausgangs-Lichtwellenleitern 19 eingekoppelt werden.The transceiver 1 comprises optical structures in the form of two interlocking AWGs 5 and 7 . In the exemplary embodiment shown, the AWG 5 consists of an input optical waveguide 9 which opens into a first optical coupling region 11 . The input optical waveguide 9 can be connected at the interface 9 a to an external optical waveguide 13 , which supplies the transceiver 1 with an optical wavelength division multiplex signal of the central wavelengths λ 1 to λ n . By means of the coupling area 11 , the field generated by the wavelength division multiplex signal is coupled into the central optical waveguide array of the AWG 5 . The optical phase differences of the individual optical fibers of the optical fiber array 15 and a second coupling region 17 , in which the individual optical fibers of the array 15 open, are dimensioned such that the optical signal is split and the individual partial signals of the central wavelengths λ 1 to λ n , in each case be coupled into one of n output optical fibers 19 .
Die Enden der Ausgangs-Lichtwellenleiter 19 münden jeweils vor einem opto elektrischen Wandlerelement einer opto-elektrischen Wandlereinheit 21. Die Wandlerelemente können beispielsweise als einzelne Dioden ausgebildet sein, die in Form einer die Wandlereinheit 21 bildenden Diodenzeile zusammengefasst sind.The ends of the output optical waveguides 19 each open before an opto-electrical converter element of an opto-electrical converter unit 21 . The converter elements can be designed, for example, as individual diodes, which are combined in the form of a diode row forming the converter unit 21 .
Auf dem Substrat 3 sind weiterhin elektrische Anschlussleitungen 23 ausgebil det, die mit üblichen Verfahren zur Herstellung integrierter Bauelemente herge stellt werden können. Die elektrischen Anschlussleitungen 23 verbinden entspre chende Anschlusskontakte der opto-elektrischen Wandlereinheit 21 mit den An schlusskontakten weiterer integrierter Bauelemente 25 oder mit den Anschluss kontakten von passiven Bauelementen 27, die beispielsweise als Widerstände ausgebildet sein können. Die opto-elektrische Wandlereinheit 21, die elektri schen Anschlussleitungen 23 und die integrierten Bauelemente 25 bzw. die pas siven Bauelemente 27 bilden zusammen eine Empfängereinheit 29, welche die optischen Signale in elektrische Signale wandelt und ggf. weiter verarbeitet.On the substrate 3 electrical connection lines 23 are also ausgebil det, which can be Herge with conventional methods for producing integrated components. The electrical connection lines 23 connect corre sponding connection contacts of the opto-electrical converter unit 21 with the connection contacts to further integrated components 25 or with the connection contacts of passive components 27 , which can be formed, for example, as resistors. The opto-electrical converter unit 21 , the electrical connection lines 23 and the integrated components 25 and the passive components 27 together form a receiver unit 29 which converts the optical signals into electrical signals and, if necessary, processes them further.
Das zweite AWG 7 umfaßt n Eingangs-Lichtwellenleiter 31, die mit dem zweiten Koppelbereich 17 verbunden sind. In die Enden der Eingangs-Lichtwellenleiter 31 wird jeweils das Signal eines elektro-optischen Wandlerelements einer elek trooptischen Wandlereinheit 33 angekoppelt. Diese kann beispielsweise als Array von n Laserdioden mit Mittenwellenlängen Λ1 bis Λn ausgebildet sein. Die optischen Signale der elektro-optischen Wandlerelemente werden über die Ein gangs-Lichtwellenleiter 31 und den zweiten Koppelbereich 17, der mit den ande ren Enden der Eingangs-Lichtwellenleiter 31 verbunden ist, so in die einzelnen Lichtwellenleiter des zentralen Lichtwellenleiter-Array 35 des AWG 7 angekop pelt, dass durch die entsprechend gewählten, unterschiedlich langen optischen Pfade des Array 35 im ersten Koppelbereich 11 ein Feld entsteht, welches sämt liche Teilsignale der Mittenwellenlängen Λ1 bis Λn in einen Ausgangs- Lichtwellenleiter 37 des AWG 7 einkoppelt. Das Ende des Ausgangs- Lichtwellenleiter 37 kann wiederum an einer Schnittstelle 37a mit einem exter nen Lichtwellenleiter 39 gekoppelt werden.The second AWG 7 comprises n input optical fibers 31 , which are connected to the second coupling region 17 . In the ends of the input optical waveguide 31 , the signal of an electro-optical converter element of an electro-optical converter unit 33 is coupled. This can be designed, for example, as an array of n laser diodes with center wavelengths Λ 1 to Λ n . The optical signals of the electro-optical converter elements are via the input optical waveguide 31 and the second coupling region 17 , which is connected to the other ends of the input optical waveguide 31 , so into the individual optical waveguides of the central optical waveguide array 35 of the AWG 7th coupled, that through the appropriately selected, differently long optical paths of the array 35 in the first coupling area 11, a field arises which couples all partial signals of the center wavelengths Λ 1 to Λ n into an output optical fiber 37 of the AWG 7 . The end of the output optical fiber 37 can in turn be coupled to an external optical fiber 39 at an interface 37 a.
Die elektro-optische Wandlereinheit 33 bildet wiederum zusammen mit weiteren integrierten oder passiven Bauelementen 25 bzw. 27 eine Sendeeinheit 41. Diese kann auf dieselbe Weise hergestellt werden, wie dies zuvor im Zusammenhang mit der Empfängereinheit 29 beschrieben wurde.The electro-optical converter unit 33 in turn forms a transmission unit 41 together with further integrated or passive components 25 or 27 . This can be produced in the same way as described above in connection with the receiver unit 29 .
Der in der Figur dargestellte elektro-optische Transceiver 1 weist infolge des Einsatzes der beiden verschränkten AWG's und der Ausbildung der optischen und elektrischen Strukturen auf demselben Substrat eine äußerst geringe Bauform auf und ist mit relativ einfachen Mitteln herstellbar.The electro-optical transceiver 1 shown in the figure has an extremely small design due to the use of the two entangled AWGs and the formation of the optical and electrical structures on the same substrate and can be produced with relatively simple means.
Die Herstellung kann in der Weise erfolgen, dass zunächst die optischen Struktu ren in Form der beiden AWG's 5, 7 hergestellt werden. Anschließend können die optischen Eigenschaften der beiden AWG's vermessen werden, bevor die elektri schen Strukturen hergestellt werden. Auf diese Weise kann derjenige Zweig bzw. dasjenige AWG dem späteren Empfangszweig zugeordnet werden, der die besse ren optischen Eigenschaften hinsichtlich Kanaltrennung und Nebensprechen bzw. Übersprechen aufweist. Erforderlichenfalls können vor oder nach dem Erstellen der elektrischen Strukturen und dem Aufbringen separater elektrischer Komponenten in den Enden der mehreren Eingangs-Lichtwellenleiter 31 opti sche Resonatorstrukturen 43 erzeugt werden. Diese können als externe Resonato ren für verhältnismäßig kostengünstige Laserdioden verwendet werden. Das Herstellen der Resonatorstrukturen kann durch "Einschreiben" entsprechender Strukturen in die bereits hergestellten Eingangs-Lichtwellenleiter 31 mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise einem UV-Laser, oder durch Teil chenstrahlung erfolgen.The production can be carried out by first producing the optical structures in the form of the two AWGs 5 , 7 . The optical properties of the two AWGs can then be measured before the electrical structures are produced. In this way, that branch or that AWG can be assigned to the later reception branch that has the better optical properties with regard to channel separation and crosstalk or crosstalk. If necessary, optical resonator structures 43 can be produced before or after the creation of the electrical structures and the application of separate electrical components in the ends of the plurality of input optical waveguides 31 . These can be used as external resonators for relatively inexpensive laser diodes. The resonator structures can be produced by “writing” corresponding structures into the input optical waveguides 31 already produced by means of electromagnetic radiation, for example a UV laser, or by partial radiation.
Es ist des Weiteren möglich, sowohl in den Eingangs-Lichtwellenleiter 31 des AWG 7 als auch in den Ausgangs-Lichtwellenleiter 19 des AWG 5 von vornher ein optische Resonatorstrukturen vorzusehen. In diesem Fall kann dann auf das Vermessen der optischen Eigenschaften der ineinander verschränkten AWG's verzichtet werden. Insbesondere mit dem in der nicht vorveröffentlichten älteren deutschen Patentanmeldung (Aktenzeichen Akte 19.151) beschriebenen Verfah ren ist das Herstellen von optischen Resonatorstrukturen in den betreffenden Lichtwellenleiter auf einfache Weise möglich, wobei die Resonatorstrukturen jeweils eine geringfügig unterschiedliche Mittenfrequenz aufweisen.It is also possible to provide an optical resonator structure from the outset both in the input optical waveguide 31 of the AWG 7 and in the output optical waveguide 19 of the AWG 5 . In this case, the optical properties of the interlaced AWGs can be dispensed with. In particular with the method described in the unpublished older German patent application (file number file 19.151 ), the manufacture of optical resonator structures in the optical waveguide in question is possible in a simple manner, the resonator structures each having a slightly different center frequency.
Die Erfindung betrifft einen Elektro-optischen Transceiver für ein Wellenlän genmultiplex-System mit einem auf einem Substrat 3 angeordneten ersten Licht wellenleiter-Array 15, welches als Phased Array Waveguide Grating ausgebildet ist, dessen einer Endbereich über einen ersten Koppelbereich 11 mit wenigstens einem Eingangs-Lichtwellenleiter 9 und dessen anderer Endbereich über einen zweiten Koppelereich 17 mit mehreren Ausgangs-Lichtwellenleitern 19 gekop pelt ist, mit einer auf dem Substrat 3 angeordneten Empfängereinheit 29, welche eine opto-elektrische Wandlereinheit 21 umfasst, wobei jeweils ein opto elektrisches Wandlerelement der Wandlereinheit 21 einem der mehreren Ausgangs-Lichtwellenleiter 19 zugeordnet ist, mit einem auf dem Substrat 3 ange ordneten zweiten Lichtwellenleiter-Array 35, welches als Phased Array Wave guide Grating ausgebildet ist, dessen einer Endbereich über den ersten Koppelbe reich 11 mit wenigstens einem Ausgangs-Lichtwellenleiter 37 und dessen ande rer Endbereich über den zweiten Koppelbereich 17 mit mehreren Eingangs- Lichtwellenleitern 31 gekoppelt ist, mit einer auf dem Substrat 3 angeordneten Sendeeinheit 41, welche eine elektro-optische Wandlereinheit 33 umfasst, wobei jeweils ein elektro-optisches Wandlerelement der Wandlereinheit 33 mit einem der mehreren Eingangslichtwellenleiter 31 zugeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Transceivers.The invention relates to an electro-optical transceiver for a wavelength division multiplex system with a first light waveguide array 15 arranged on a substrate 3 , which is designed as a phased array waveguide grating, one end region of which via a first coupling region 11 with at least one input Optical waveguide 9 and its other end region is coupled via a second coupling region 17 to a plurality of output optical waveguides 19 , with a receiver unit 29 arranged on the substrate 3 , which comprises an opto-electrical converter unit 21 , one opto-electrical converter element of the converter unit 21 each is assigned to a plurality of output optical fibers 19 , with a second optical fiber array 35 arranged on the substrate 3 , which is designed as a phased array wave guide grating, one end region of which via the first coupling region 11 has at least one output optical fiber 37 and whose other e rer end portion through the second coupling region 17 is coupled to a plurality of input optical waveguides 31, having disposed on the substrate 3 transmitter unit 41 comprising an electro-optical converter unit 33, where in each case an electro-optical transducer element of the transducer unit 33 with one of the plurality Input light waveguide 31 is assigned. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a transceiver.
Claims (8)
- a) mit einem auf einem Substrat (3) angeordneten ersten Lichtwellenlei ter-Array (15), welches als Phased Array Waveguide Grating ausge bildet ist, dessen einer Endbereich über einen ersten Koppelbereich (11) mit wenigstens einem Eingangs-Lichtwellenleiter (9) und dessen anderer Endbereich über einen zweiten Koppelbereich (17) mit mehre ren Ausgangs-Lichtwellenleitern (19) gekoppelt ist,
- b) mit einer auf dem Substrat (3) angeordneten Empfängereinheit (29), welche eine opto-elektrische Wandlereinheit (21) umfasst, wobei je weils ein optoelektrisches Wandlerelement der Wandlereinheit (21) einem der mehreren Ausgangs-Lichtwellenleiter (19) zugeordnet ist,
- c) mit einem auf dem Substrat (3) angeordneten zweiten Lichtwellenlei ter-Array (35), welches als Phased Array Waveguide Grating ausge bildet ist, dessen einer Endbereich über den ersten Koppelbereich (11) mit wenigstens einem Ausgangs-Lichtwellenleiter (37) und dessen anderer Endbereich über den zweiten Koppelbereich (17) mit mehre ren Eingangs-Lichtwellenleitern (31) gekoppelt ist, und
- d) mit einer auf dem Substrat (3) angeordneten Sendeeinheit (41), welche eine elektro-optische Wandlereinheit (33) umfasst, wobei jeweils ein elektro-optisches Wandlerelement der Wandlereinheit (33) mit einem der mehreren Eingangslichtwellenleiter (31) zugeordnet ist.
- a) with a arranged on a substrate ( 3 ) first Lichtwellenlei ter array ( 15 ), which is formed as a phased array waveguide grating, one end region of which via a first coupling region ( 11 ) with at least one input optical waveguide ( 9 ) and whose other end region is coupled to a plurality of output optical fibers ( 19 ) via a second coupling region ( 17 ),
- b) with a receiver unit ( 29 ) which is arranged on the substrate ( 3 ) and which comprises an opto-electrical converter unit ( 21 ), an optoelectric converter element of the converter unit ( 21 ) being assigned to one of the plurality of output optical fibers ( 19 ),
- c) with a arranged on the substrate ( 3 ) second Lichtwellenlei ter array ( 35 ), which is formed as a phased array waveguide grating, one end region of which via the first coupling region ( 11 ) with at least one output optical waveguide ( 37 ) and whose other end region is coupled via the second coupling region ( 17 ) to a plurality of input optical waveguides ( 31 ), and
- d) with a transmission unit ( 41 ) arranged on the substrate ( 3 ), which comprises an electro-optical converter unit ( 33 ), one electro-optical converter element being associated with the converter unit ( 33 ) with one of the plurality of input optical waveguides ( 31 ).
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