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DE10210534B4 - Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

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DE10210534B4
DE10210534B4 DE2002110534 DE10210534A DE10210534B4 DE 10210534 B4 DE10210534 B4 DE 10210534B4 DE 2002110534 DE2002110534 DE 2002110534 DE 10210534 A DE10210534 A DE 10210534A DE 10210534 B4 DE10210534 B4 DE 10210534B4
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Ingo Baumann
Gerhard Heise
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen, die aufweist:
– eine planare optische Komponente mit einem Trägersubstrat,
– einen ersten Freistrahlbereich (2),
– einen zweiten Freistrahlbereich (3) und
– eine zwischen dem ersten Freistrahlbereich und dem zweiten Freistrahlbereich angeordnete Phasenschieberanordnung (4), wobei
– der erste und/oder der zweite Freistrahlbereich (2, 3) in zwei Teile (21, 22;31, 32) getrennt ist, die relativ zueinander verschiebbar sind,
– unterhalb des Trägersubstrats ein Subträger (40) angeordnet ist,
– der Subträger (40) im Bereich des aus zwei Teilen (21, 22;31, 32) bestehenden Freistrahlbereichs (2) eine Aussparung (31) aufweist,
– die Aussparung (31) den Randbereich des Subträgers nicht mit umfasst, so dass seitliche, biegbare Balken (41, 42) des Subträgers (40) vorhanden sind, die angrenzende Bereiche (11, 12) der planaren optischen Komponente miteinander verbinden, die die beiden Teile (21, 22) des Freistrahlbereichs (2) enthalten, und
– Mittel (90) vorgesehen sind, die eine temperaturabhängige seitliche Kraft auf einen Rand des Subträgers ausüben, wobei die beiden Teile (21, 22; 31, 32) des Freistrahlbereichs aufgrund einer Biegung der seitlichen Balken (41, 42) des Subträgers gegeneinander verschoben werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen, die eine planare optische Komponente mit einem Trägersubstrat, einen ersten Freistrahlbereich, einen zweiten Freistrahlbereich und eine zwischen dem ersten Freistrahlbereich und dem zweiten Freistrahlbereich angeordnete Phasenschieberanordnung aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.
  • Eine derartige Vorrichtung ist schematisch in der 11 dargestellt. Ein Wellenlängenmultiplexer/Demultiplexer 100 weist eine als Arrayed-Waveguide-Grating (AWG) bezeichnete Gittereinrichtung auf, die aus einem ersten Freistrahlbereich 101, einem zweiten Freistrahlbereich 102 und einer dazwischenliegenden Phasenschieberanordnung 103 besteht. Der Eingang des ersten Freistrahlbereiches 101 ist mit einer Koppelanordnung verbunden, bei der es sich in der Darstellung der 1 um mehrere Ein- oder Ausgangswellenleiter 104 handelt, wobei nur ein Wellenleiter mit optischen Signalen beaufschlagt ist. Das Vorhandensein mehrerer Ein- oder Ausgangswellenleiter 104 ermöglicht, die Verschiebung der Zentralwellenlänge durch Prozessschwankungen zu berücksichtigen. Der Ausgang des zweiten Freistrahlbereiches 102 ist mit mehreren Aus- oder Eingangswellenreitern 105-l, ... 105-n verbunden, die einen Aus- oder Einkoppelbereich 105 bilden.
  • Bei der Phasenschieberanordnung 103 handelt es sich um ein sogenanntes Phased-Array aus mehreren gekrümmt verlaufenden, streifenartigen optischen Wellenleitern 103-l.,., 103-k mit von Wellenleiter zu Wellenleiter variierender optischer Länge, wobei der Längenunterschied zwischen zwei benachbarten Wellenleitern konstant ist: m⋅λC = ΔL⋅neff (1)
  • Dabei ist m die Diffraktionsordnung des AWG, λC die Zentralwellenlänge, neff der effektive Brechungsindex des Wellenleitermaterials in der Phasenschieberanordnung und ΔL der Längenunterschied zwischen zwei benachbarten Wellenleitern der Phasenschieberanordnung. ΔL ist ein konstanter Wert.
  • Der Multiplexer/Demultiplexer 100 auf der Oberfläche eines Substrats ausgebildet. Insbesondere besteht die Gittereinrichtung bevorzugt aus einer vergrabenen, verzweigten Wellenleiterstruktur in einer Schicht SiO2 aus Quarzglas, welche auf ein Siliziumsubstrat aufgebracht ist. Alternativ können auch andere Materialien wie z.B. GaAs, InGaAlAs, InP, Polymere und Quarzglas ohne Siliziumsubstrat eingesetzt werden. Die Freistrahlbereiche 101, 102 sind als Schichtwellenleiter ausgebildet.
  • AWG's der beschriebenen Art sind beispielsweise in der WO-A-96/00915, der WO-A-99/52003 und in der Veröffentlichung von J. B. D. Soole et al. in IEEE, Photonics Technology Lett., Vol. 8, Nr. 10, Okt. 1996, S. 1340–1342 beschrieben.
  • Da der effektive Brechungsindex neff temperaturabhängig ist, ändert sich bei Temperaturschwankungen in unerwünschter Weise die Zentralwellenlänge des AWG. Um die Wellenlänge konstant zu halten ist es bekannt, eine Temperaturregelung etwa durch einen Heizer oder ein Peltierelement vorzunehmen. Nachteilig sind damit eine Stromquelle, ein Zusatzenergieverbrauch und eine unerwünschte Wärmeabgabe an die Umgebung verbunden. Zu bevorzugen ist daher ein sogenanntes athermisches AWG, das ohne Zusatzstromquelle und Wärmeabgabe auskommt.
  • Athermische AWGs sind an sich bekannt. In der EP-A1-0919840 ist eine Anordnung beschrieben, bei der ein Teil in der Mitte einer Phasenschieberanordnung ausgesägt und die dabei entstehende Nut mit einem Material gefüllt wird, das einen Brechungsindex aufweist, der eine andere Temperaturabhängigkeit aufweist als die Wellenleiter der Phasenschieberanordnung. Nachteilig bei dieser Anordnung sind Verluste, die im Bereich der Nut durch Strahlaufweitung entstehen sowie ein relativ hoher Bearbeitungsaufwand.
  • Aus der WO-A1-98/13718 ist ein athermisches AWG bekannt, dass auf einen festen Eingangswellenleiter verzichtet und einen beweglichen Faserklotz zur direkten Einkopplung von Licht in den ersten Freistrahlbereich aufweist. Die Bewegung des Faserklotzes wird dabei derart gesteuert, die die durch eine Temperaturänderung verursachte Verschiebung der Zentralwellenlänge kompensiert wird. So kann durch den Ort der Einkopplung in den ersten Freistrahlbereich der Punkt bzw. Raumbereich an der Austrittsfläche des zweiten Freistrahlbereichs verschoben werden, in dem das Licht der betrachteten Zentralwellenlänge konzentriert wird. Nachteilig an dieser bekannten Lösung sind hohe Anforderungen an Präzision und Aufbautechniken.
  • Des weiteren haben Ooba et al. in Electron. Letters, 12. Oktober 2000, Vol. 36, Nr. 21, S. 1800–1801 ein athermisches AWG beschrieben, bei dem auf der Rückseite eines AWG-Chips ein Biegeelement in Form eines Bimetallstreifens angebracht ist. Das Biegeelement dient dem Zweck, die Länge der Wellenleiter der Phasenschieberanordnung durch Verbiegen des gesamtem AWG-Chips zu verändern und auf diese Weise eine Verschiebung der Zentralwellenlänge bei einer Temperaturänderung zu kompensieren. Als nachteilig an dieser Lösung ist anzusehen, dass durch die Biegung des AWG Chips eine zusätzliche mechanische Spannung in der Wellenleiterschicht des gesamten Chips induziert wird. Diese führt infolge einer Spannungsdoppelbrechung zu einer unerwünschten Erhöhung des sogenannten Polarisation Dependent Loss (PDL).
  • Die EP 1 113 298 A2 und die US 6,222,963 B1 beschreiben jeweils ein Arrayed-Waveguide-Grating (AWG) mit einem ersten Freistrahlbereich und einem zweiten Freistrahlbereich, wobei zumindest der eine Freistrahlbereich in zwei zueinander verschiebbare Teile unterteilt ist. Dies erfolgt zu dem Zweck, mittels der Verschiebbarkeit der beiden Teile eine Kompensation der Verschiebung der Zentralwellenlänge des AWG's bei Temperaturänderungen zu kompensieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen, die einen Freistrahlbereich mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen aufweit, eine sichere Führung der beiden Teile des Freistrahlbereichs bereit zu stellen. Des weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung bereitgestellt werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Dabei ist vorgesehen, dass der erste und/oder der zweite Freistrahlbereich einer Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle in zwei Teile getrennt ist, die relativ zueinander verschiebbar sind. Zur Realisierung der relativen Verschiebbarkeit ist vorgesehen, dass
    – unterhalb des Trägersubstrats ein Subträger angeordnet ist,
    – der Subträger im Bereich des aus zwei Teilen bestehenden Freistrahlbereichs eine Aussparung aufweist,
    – die Aussparung den Randbereich des Subträgers nicht mit umfasst, so dass seitliche, biegbare Balken des Subträgers vorhanden sind, die angrenzende Bereiche der planaren optischen Komponente miteinander verbinden, die die beiden Teile des Freistrahlbereichs enthalten, und Mittel vorgesehen sind, die eine temperaturabhängige seitliche Kraft auf einen Rand des Subträgers ausüben, wobei die beiden Teile des Freistrahlbereichs aufgrund einer Biegung der seitlichen Balken des Subträgers gegeneinander verschoben werden.
  • Die Erfindung ermöglich die Kompensation einer Temperaturänderung durch eine entsprechende Verschiebung der beiden Teile des Freistrahlbereichs. Die Verschiebung der beiden Teile des Freistrahlbereichs bewirkt dabei, dass Licht für jeden Wellenlängenkanal an einer entsprechend verschobenen Stelle an der Ausgangsfläche des Freistrahlbereichs, aus dem das Licht ausgekoppelt wird, konzentriert wird. Dies folgt daraus, dass die Anordnung bezüglich des ersten und des zweiten Freistrahlbereiches spiegelbildlich ist und eine geänderte Feldverteilung im einen Freistrahlbereich für jede Wellenlänge auf den Ausgang des anderen Freistrahlbereichs abgebildet wird.
  • Da aber auch eine Verschiebung der Zentralwellenlängen der einzelnen Wellenlängenkanäle aufgrund einer Temperaturänderung zu einer Verschiebung der Konzentrationsstelle des Lichts im Freistrahlbereich führt, aus dem das Licht ausgekoppelt wird, kann diese Verschiebung durch eine erfindungsgemäße Einstellung der relativen Position der beiden Teile des Freistrahlbereichs kompensiert werden, so dass eine athermische Vorrichtung vorliegt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung mit seitlichen, biegbaren Balken im Randbereich des Subträgers ermöglicht, durch Ausüben einer seitlichen Kraft auf einen Rand des Subträgers die beiden Teile des Freistrahlbereichs mittels einer Verbiegung der seitlichen Balken des Subträgers definiert gegeneinander zu verschieben. Aufgrund der Anordnung der Teile des Freistrahlbereichs auf dem Subträger ist in vorteilhafter Weise keine gesonderte Führung des einen Teils erforderlich.
  • Eine definierte Verschiebung wird vielmehr über eine Biegung seitlicher Balken des Subträgers erreicht, die die beiden Teile des Freistrahlbereichs miteinander verbinden.
  • Es sind bevorzugt Mittel vorgesehen sind, die eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilen des Freistrahlbereichs derart in Abhängigkeit von der Temperatur einstellen, dass eine durch eine Temperaturschwankung verursachte Verschiebung der Zentralwellenlänge durch die Relativbewegung ausgeglichen wird. Solche Mittel umfassen beispielsweise Federmittel oder einen Stift, die eine temperaturabhängige Kraft auf einen beweglichen Teil des Freistrahlbereichs ausüben. Über diese Kraft wird eine geeignete Verschiebung der beiden Teile des Freistrahlbereichs zueinander eingestellt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die beiden Teile des Freistrahlbereichs nicht unmittelbar aneinander anliegen, sondern über einen Trennbereich voneinander getrennt sind. Ein solcher Trennbereich ergibt sich beispielsweise beim Sägen des Freistrahlbereichs. Der Trennbereich ist bevorzugt mit einem optisch transparenten Medium gefüllt, dass vor Umwelteinflüssen und Verschmutzung schützt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die Schritte aus:
    – Ausbilden eines ersten Freistrahlbereichs, eines zweiten Freistrahlbereichs und einer optischen Phasenschieberanordnung auf einem Trägersubstrat;
    – Trennen des ersten und/oder zweiten Freistrahlbereich in zwei zueinander bewegliche Teile,
    – Anordnen der beiden Teile derart, dass eine Relativbewegung möglich ist,
    – Anordnen des Trägersubstrats im Verbund auf einem strukturierten Subträger, der im Bereich des aus zwei Teilen bestehenden Freistrahlbereichs eine Aussparung aufweist,
    – anschließendes Vereinzeln jeweils einzelner planarer optischer Komponenten , wobei
    – seitliche, biegbare Balken des Subträgers entstehen, die dieser angrenzend an die Aussparung aufweist und die angrenzende Bereiche des Trägersubstrats miteinander verbinden.
  • Die beiden Teile des Freistrahlbereichs werden bevorzugt in einfacher Weise durch Sägen des Freistrahlbereichs getrennt. Dies kann im Waferverbund oder nach einer Vereinzelung erfolgen.
  • Eine Positionierung der beiden Teile der Freistrahlbereichs relativ zueinander wird durch Mittel bereitgestellt, die eine seitliche Kraft auf den Subträger ausüben, wobei die seitlichen Balken des Subträgers, die dieser angrenzend an die Aussparung aufweist, ausgelenkt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Signale mit einem aus zwei Teilen bestehenden ersten Freistrahlbereich;
  • 1a ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Signale, bei dem die Trennlinie der beiden Teile des Freistrahlbereichs senkrecht zu dessen Hauptachse verläuft;
  • 2 eine Vorrichtung gemäß 1 in Verbindung mit einem Gehäuse und einer Schienenanordnung, die die Vorrichtung halten und eine Relativbewegung der beiden Teile des ersten Freistrahlbereiches ermöglichen;
  • 3 die Anordnung zweier AWG-Strukturen auf einem Wafer;
  • 4 die Anordnung eines Wafers gemäß 3 auf einem strukturierten Subträger mit Aussparungen jeweils unter dem ersten Freistrahlbereich;
  • 5 zwei AWG-Chips mit zugehörigem Subträger nach Vereinzelung;
  • 6 einen AWG-Chip gemäß 5 nach Anbringung eines Trennschnittes zur Ausbildung zweier Teilbereiche im ersten Freistrahlbereich;
  • 7 eine Schnittansicht durch die Vorrichtung der 6 entlang der Linie AA;
  • 8 eine Schnittansicht gemäß 7, wobei der Trennschnitt mit einem Vergussmaterial gefüllt ist;
  • 9 schematisch die Verschiebung des einen Teils des ersten Freistrahlbereiches bei Ausüben einer seitlichen Kraft auf das eine Ende des Subträgers;
  • 10 eine entsprechende Verschiebung zweier Teilbereiche bei dem anderen Freistrahlbereich des AWG-Chips und
  • 11 schematisch den Aufbau einer planaren optischen Komponente, die eine Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen von optischen Kanälen unterschiedlicher Wellenlängen Wellenlängen ausbildet (AWG-Chip).
  • Die in 1 dargestellte planare optische Komponente 1 entspricht zunächst der eingangs in Bezug auf die 11 erläuterten planaren optischen Komponente. Sie bildet einen AWG-Chip 1 mit zwei Freistrahlbereichen 2, 3 und einer Phasenschieberanordnung 4 aus.
  • Der erste Freistrahlbereich 2 ist durch eine mechanische Trennung, beispielsweise durch Sägen, in zwei Teile 21, 22 unterteilt, die entlang einer gerade verlaufenden Trennlinie 5 parallel zueinander verschiebbar sind. Die beiden Teile 21, 22) liegen dabei bevorzugt unmittelbar aneinander an, um Einkoppelverluste möglichst zu vermeiden. Eine Verschiebung des einen Teils 22 gegenüber dem anderen Teil 21 des Freistrahlbereichs 2 führt zu einer entsprechenden Verschiebung der Konzentration der Lichtleistung der einzelnen Wellenlängenkanäle am Ausgang des zweiten Freistrahlbereiches 3. Hierdurch kann eine Verschiebung der Konzentration der Lichtleistung der einzelnen Wellenlängenkanäle im Ausgangsbereich des zweiten Freistrahlbereichs 3 aufgrund einer Temperaturänderung kompensiert werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass durch die Trennlinie 5 der AWG-Chip 1 nicht nur im Bereich des ersten Freistrahlbereichs 2, sondern insgesamt in zwei Teilbereiche 11, 12 unterteilt ist. Der Bereich 12 ist dabei entlang der Pfeile C parallel zu dem Bereich 11 entlang der Trennlinie 5 verschiebbar.
  • Die Trennlinie zwischen den beiden Teilen 21, 22 des Freistrahlbereichs 2 muss nicht parallel zu den äußeren Rändern des AWG-Chips verlaufen. Andere Orientierungen sind ebenfalls möglich. Gemäß 1a verläuft die Trennlinie 5' senkrecht zur Hauptachse des Freistrahlbereichs 2. Auch hier entstehen zwei entsprechende Teilbereiche 11', 12' des AWG-Chips 1, die zueinander verschiebbar angeordnet sind. Diese Ausbildung weist den Vorteil auf, dass für alle Zentralwellenlängen die gleiche Verschiebung am Ausgang des zweiten Freistrahlbereichs erfolgt.
  • 2 zeigt den AWG-Chip 1 der 1 in Verbindung mit einem Gehäuse 6. Dabei ist der eine, unbewegliche Teil 11 des AWG-Chips 1 fest mit dem Gehäuse 6 verbunden. Hierzu sind Klebebereiche 7 vorgesehen, die eine feste Verbindung mit dem Gehäuse 6 bereitstellen. Der andere Bereich 12 des AWG-Chips (der den einen Teil 22 des Freistrahlbereiches 2 umfaßt) ist auf einer schematisch dargestellten Schiene 8 montiert, die mehrere Stützräder 81 besitzt. Das auf der Schiene 8 beweglich gelagerte Chipteil 12 ist über eine schematisch dargestellte Feder 9 oder einen Stift mit dem Gehäuse 6 verbunden. Bei einer Temperaturschwankung verändert sich die Länge der Feder oder des Stiftes, wodurch das eine Chipteil 12 und damit der eine Bereich 22 des Freistrahlbereiches in vertikaler Richtung verschoben wird.
  • Die typische Länge der Feder 9 bzw. des Stiftes liegt im Zentimeterbereich. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Feder bzw. des Stiftes sollte ca. 10–5 1/K betragen. Auf diese Weise ergibt sich eine temperaturbedingte Längenänderung der Feder oder des Stiftes von einigen Zehntel μm/K. Diese Längenänderung des Stiftes ist gleich der relativen Bewegung zwischen den beiden Teilen 11, 12 des AWG-Chips.
  • Die 3 bis 10 zeigen eine modifizierte Anordnung eines AWG-Chips. Dabei wird der AWG-Chip vor dem Zersägen auf einem Subträger angeordnet, der ein Federelement darstellt und über den eine temperaturabhängige Relativbewegung zwischen den beiden Teilen 11, 12 des Chips 1 bereitgestellt wird.
  • Gemäß 3 besitzt ein Wafer 20 zwei AWG-Strukturen 1a, 1b, die jeweils wie in 1 zwei Freistrahlbereiche 2, 3, einen Phasenschieberbereich 4 sowie einen Einkoppelbereich 15 und einen Auskoppelbereich 16 aufweisen.
  • Gemäß 4 wird der Wafer 20 mit den beiden AWG-Strukturen 1a, 1b auf einem struktierten Subträger 30 montiert. Der Subträger 30 weist unterhalb der ersten Freistrahlbereiche 2, die sich an den Eingangsbereich 15 anschließen, Aussparungen 31 auf. Die Montage des Wafers 20 auf den Subträger 30 kann durch verschiedene Verfahren wie z.B. Aufkleben oder anodisches Bonden erfolgen. Für eine Si-Wafer bietet sich ein Subträger 30 aus Glas an, insbesondere aus Pyrex oder Borosilkatglas.
  • Die AWG-Strukturen 1a, 1b werden anschließend zusammen mit dem Subträger 30 vereinzelt.
  • 5 zeigt die separierten optischen Chips 1a, 1b auf ihren ebenfalls separierten Subträgern 40. Chip und Subträger werden dabei im selben Arbeitsschritt ausgeschnitten.
  • Die 6 zeigt den Chip 1a, 1b nach Anbringen eines Trennschnitts 5, der gemäß 1 zwei Teilbereiche 11, 12, 21, 22 sowohl des Chips als auch des ersten Freistrahlbereichs 2 entstehen lässt. Der Schnittdarstellung der 7 ist zu entnehmen, dass nur der eigentliche Chip durch den Trennschnitt 5 in zwei Teile 11, 12 unterteilt ist, nicht jedoch der darunterliegende Subträger 40. Der Chip 1a, 1b und der Subträger 40 sind dabei nur in Bereichen 50 miteinander verbunden. Im Bereich 60 der Aussparung 31 des Subträgers sind der Chip 1a, 1b und der Subträger 40 nicht verbunden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß 6 die Aussparung 31 des Subträgers sich nicht bis ganz an den Rand erstreckt, so dass seitliche Balken 41, 42 vorhanden sind, über die die beiden Teilbereiche 11, 12 des über dem Subträger 40 angeordneten AWG-Chips 1a, 1b biegsam miteinander verbunden sind.
  • Weiter wird darauf hingewiesen, dass abweichend von der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise eine Vereinzelung des Verbundes auch erst nach Anbringen eines Trennschnittes 5 in dem jeweiligen Freistrahlbereich erfolgen kann. Der Vorteil einer solchen Vorgehensweise besteht darin, dass in einem Arbeitsschritt ein Trennschnitt 5 für die Freistrahlbereiche mehrerer Chips erfolgen kann.
  • Da der Trennschnitt 5 einen Luftspalt ausbildet, ist er zum Schutz gegen Umwelteinflüsse und Verschmutzungen sowie zur besseren optischen Lichtführung bevorzugt mit einem elastischen, optisch transparenten Material 70 gefüllt, wie in der 8 schematisch dargestellt ist.
  • Gemäß 9 können bei Anlegen einer äußeren Kraft an den seitlichen Rand des Subträgers 40 über eine definierte Strecke 81 von einigen μm die beiden Teile 21, 22 des ersten Freistrahlbereiches 2 gegeneinander verschoben werden. Es erfolgt dabei eine definierte Verschiebung, ohne dass eine Führung wie in der Anordnung der 1 erforderlich wäre. Die Verschiebung wird über eine aufgrund der angelegten Kraft herbeigeführten Biegung der seitlichen Balken 41, 42 herbeigeführt. Dabei wird darauf hingewiesen, dass die Verbiegung der Balken 41, 42 in der 9 übertrieben dargestellt ist. Tatsächlich liegt eine parabelähnliche Auslenkung vor, die für Balken inhärent ist. Da die Verbiegung der Balken mit zunehmendem Abstand vom Verankerungspunkt im Subträger zunimmt, wird der Teil 22 des Freistrahlbereichs 2 gegenüber dem Teil 21 vertikal verschoben. Dabei ist die Bereitstellung einer gewissen Breite des Trennschnitts 5 von Bedeutung.
  • Die äußere Kraft auf den seitlichen Bereich des Subträgers und damit den einen Teil 12 des AWG-Chips (vgl. 1) wird durch einen schematisch dargestellten Ausdehnungsblock 90 bereitgestellt. Der Ausdehnungsblock 90 kann für eine Feder oder einen Metallstift entsprechend der 3 stehen. Auch kann es sich um einen Materialklotz mit einem definierten Ausdehnungskoeffizienten handeln. Theoretisch ist auch die Anbringung einer externen Stellvorrichtung denkbar, die in Abhängigkeit von der vorliegenden Temperatur eine definierte Kraft seitlich auf den Subträger 40 ausübt. Durch geeignete Dimensionierung des Ausdehnungsblockes wird eine definierte Verschiebung 17 der beiden Teile 21, 22 des Freistrahlbereichs erreicht.
  • Die 10 zeigt eine Ausgestaltung eines AWG's, bei der der zweite Freistrahlbereich 3 in zwei Teile 31, 32 unterteilt ist. Bei Anlegen einer äußeren Kraft wird der Ausgangsbereich des Subträgers 40 aufgrund der Biegsamkeit der Balken 41, 42 um einen bestimmten Betrag 82 seitlich verschoben. Dies führt in analoger Weise zu einer Verschiebung 18 der beiden Teile 31, 32 des zweiten Freistrahlbereichs 3.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass der AWG-Chip 1 in an sich bekannter Weise sowohl als Multiplexer als auch Demultiplexer eingesetzt werden kann. Davon abhängig werden Lichtsignale in den ersten Freistrahlbereich oder den zweiten Freistrahlbereich eingekoppelt und aus dem jeweils anderen Freistrahlbereich ausgekoppelt. Eine erfindungsgemäße Trennung eines Freistrahlbereiches in zwei Teile kann an einem oder auch beiden der Freistrahlbereiche erfolgen.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen, die aufweist: – eine planare optische Komponente mit einem Trägersubstrat, – einen ersten Freistrahlbereich (2), – einen zweiten Freistrahlbereich (3) und – eine zwischen dem ersten Freistrahlbereich und dem zweiten Freistrahlbereich angeordnete Phasenschieberanordnung (4), wobei – der erste und/oder der zweite Freistrahlbereich (2, 3) in zwei Teile (21, 22; 31, 32) getrennt ist, die relativ zueinander verschiebbar sind, – unterhalb des Trägersubstrats ein Subträger (40) angeordnet ist, – der Subträger (40) im Bereich des aus zwei Teilen (21, 22; 31, 32) bestehenden Freistrahlbereichs (2) eine Aussparung (31) aufweist, – die Aussparung (31) den Randbereich des Subträgers nicht mit umfasst, so dass seitliche, biegbare Balken (41, 42) des Subträgers (40) vorhanden sind, die angrenzende Bereiche (11, 12) der planaren optischen Komponente miteinander verbinden, die die beiden Teile (21, 22) des Freistrahlbereichs (2) enthalten, und – Mittel (90) vorgesehen sind, die eine temperaturabhängige seitliche Kraft auf einen Rand des Subträgers ausüben, wobei die beiden Teile (21, 22; 31, 32) des Freistrahlbereichs aufgrund einer Biegung der seitlichen Balken (41, 42) des Subträgers gegeneinander verschoben werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (90) eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilen (21, 22) des Freistrahlbereichs (2) derart in Abhängigkeit von der Temperatur einstellen, dass eine durch eine Temperaturschwankung verursachte Verschiebung der Zentralwellenlänge durch die Relativbewegung ausgeglichen wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (90) Federmittel oder einen Stift umfassen.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die beiden Teile (21, 22; 31, 32) des Freistrahlbereichs (2; 3) parallel zueinander bewegbar sind.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (21, 22) des Freistrahlbereichs nicht unmittelbar aneinander anliegen, sondern über einen Trennbereich (5) voneinander getrennt sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennbereich (5) mit einem optisch transparenten Medium (70) gefüllt ist.
  7. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Multiplexen und/oder Demultiplexen optischer Datenkanäle unterschiedlicher Wellenlängen gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: – Ausbilden eines ersten Freistrahlbereichs (2), eines zweiten Freistrahlbereichs (3) und einer optischen Phasenschieberanordnung (4) auf einem Trägersubstrat (20) ; – Trennen des ersten und/oder zweiten Freistrahlbereich (2; 3) in zwei zueinander bewegliche Teile (21, 22; 31, 32), – Anordnen der beiden Teile (21, 22; 31, 32) derart, dass eine Relativbewegung möglich ist, – Anordnen des Trägersubstrats im Verbund auf einem strukturierten Subträger (30), der im Bereich des aus zwei Teilen bestehenden Freistrahlbereichs eine Aussparung (31) aufweist, – anschließendes Vereinzeln jeweils einzelner planarer optischer Komponenten (1a, 1b; 40), wobei – seitliche, biegbare Balken (41, 42) des Subträgers (40) entstehen, die dieser angrenzend an die Aussparung (31) aufweist und die angrenzende Bereiche (11, 12) des Trägersubstrats miteinander verbinden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (21, 22) des Freistrahlbereichs durch Sägen des Freistrahlbereichs (2) getrennt werden.
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