DE4333429A1 - Device having a focusing optical grating for demultiplexing and/or multiplexing and a method for producing such a grating and for operating such a device - Google Patents
Device having a focusing optical grating for demultiplexing and/or multiplexing and a method for producing such a grating and for operating such a deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem fokussie renden Gitter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gitters und zum Betrieb einer solchen Einrichtung.The invention relates to a device with a focus Renden grid according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a grid and to operate such a facility.
Einrichtungen der genannten Art sind bekannt und werden für optische Übertragungsstrecken zur Übertragung vieler opti scher Wellenlängen benötigt. Diese bekannten Einrichtungen sind hinsichtlich der zu demultiplexenden und/oder multiple xenden Wellenlängen konstruktiv so festgelegt, daß sie nur für diese Wellenlängen einsetzbar sind.Facilities of the type mentioned are known and are used for optical transmission links for the transmission of many opti shear wavelengths required. These well-known facilities are to be demultiplexed and / or multiple xenden wavelengths constructively so that they only can be used for these wavelengths.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der genannten Art bereitzustellen, die zumindest hinsichtlich der zu demul tiplexenden und/oder multiplexenden Wellenlängen eine im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen breitere Einsatzmög lichkeit bietet.The object of the invention is to provide a device for the aforementioned Provide kind that at least with regard to the demul tiplexing and / or multiplexing wavelengths one in Compared to the known facilities, wider use possible offers.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann für zwei um verschie dene Mittenwellenlängen gruppierte diskrete optische Wellen längen eingesetzt werden.The device according to the invention can differ for two their center wavelengths grouped discrete optical waves lengths can be used.
Ein genereller Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin, daß eine Wellenlängenbereichsumschaltung und/oder Wellenlängenkanalabstandsumschaltung und eine pro grammierbare Einrichtung ermöglicht ist, so daß sich eine erfindungsgemäße Einrichtung durch Umschaltung mit einem op tischen Schalter oder durch Programmierung auf verschiedene Anwendungszwecke anpassen läßt.A general advantage of the device according to the invention is that a wavelength range switch and / or wavelength channel distance switching and one per grammable facility is enabled, so that a device according to the invention by switching with an op table switches or by programming to different Can adapt application purposes.
Das fokussierende optische Gitter einer erfindungsgemäßen Einrichtung ist bevorzugterweise ein stigmatisch abbildendes Gitter (Anspruch 2), wobei besonders vorteilhaft ein stigma tisch abbildendes Gitter nach Anspruch 3 ist.The focusing optical grating of an inventive The device is preferably a stigmatic image Grid (claim 2), wherein a stigma is particularly advantageous table-imaging grid according to claim 3.
Mit diesem vorteilhaften Gitter erhält man vorteilhafterweise eine erfindungsgemäße Einrichtung, die eine reine Wellenlän genbereichsumschaltung ermöglicht, wenn die eine Beugungs ordnung k₁ gleich der weiteren Beugungsordnung k₂ gewählt ist (Anspruch 4). In diesem Fall gilt bei verschiedenen Mitten wellenlängen und l, daß der Kanalabstand dl bezüglich der Mittenwellenlänge λ₁und der Kanalabstand λ₂ bezüglich der weiteren Mittenwellenlänge λ₂ gleich groß sind, und für λ₀ und m giltWith this advantageous grid one advantageously obtains a device according to the invention, the pure wavelength switching between ranges is possible if the one diffraction order k₁ is chosen equal to the further diffraction order k₂ (Claim 4). In this case it applies to different mids wavelengths and l that the channel spacing dl with respect the center wavelength λ₁ and the channel spacing λ₂ with respect the other center wavelength λ₂ are the same size, and for λ₀ and m applies
λ = k(λ₂-λ₁)
m = λ₁/(λ₂-λ₁),λ = k (λ₂-λ₁)
m = λ₁ / (λ₂-λ₁),
wobei k die für beide Mittenwellenlängen λ₁ und λ₂ gleiche Beugungsordnung ist. Der Kanalabstand ist der Abstand zwi schen benachbarten diskreten Wellenlängen.where k is the same for both center wavelengths λ₁ and λ₂ Diffraction order is. The channel distance is the distance between neighboring discrete wavelengths.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der reine Kanalab standsumschaltung ermöglicht ist, kann erhalten werden, wenn die eine Mittenwellenlänge λ₁ gleich der weiteren Mittenwel lenlänge λ₂ gewählt wird (Anspruch 5). Wird in diesem Fall die eine Beugungsordnung k1 ungleich der weiteren Beugungsordnung k₂ gewählt, so ist der Kanalabstand für die eine Beu gungsordnung k1 anders als der Kanalabstand für die weitere Beugungsordnung k2. Es giltA device according to the invention, in the pure channel state switching is enabled can be obtained if a center wavelength λ₁ equal to the other center world lenlength λ₂ is selected (claim 5). In this case the a diffraction order k1 unlike the other diffraction order k₂ selected, is the channel spacing for one Beu order k1 different than the channel spacing for the other Diffraction order k2. It applies
¬₀ = (k₂-k₁)·λ
m = k₁/(k₂-k₁),¬₀ = (k₂-k₁) · λ
m = k₁ / (k₂-k₁),
wobei λ die für beide Beugungsordnungen k₁ und k₂ gleiche Mittenwellenlänge ist.where λ the same for both diffraction orders k₁ and k₂ Center wavelength is.
Eine Einrichtung zum Demultiplexen weist zweckmäßigerweise eine Schalteinrichtung nach Anspruch 6 auf, die vorteilhaf terweise das Umschalten zwischen verschiedenen Wellenlängen bereichen oder Kanalabständen ermöglicht.A device for demultiplexing expediently has a switching device according to claim 6, the advantageous switching between different wavelengths areas or channel spacing.
Eine Einrichtung zum Multiplexen kann eine Schalteinrichtung nach Anspruch 7 aufweisen, die vorteilhafterweise ebenfalls eine Umschaltung zwischen verschiedenen Wellenlängenbereichen und/oder Kanalabständen ermöglicht.A device for multiplexing can be a switching device according to claim 7, which advantageously also switching between different wavelength ranges and / or channel spacing.
Besonders vorteilhaft ist eine optische Schalteinrichtung gemäß Anspruch 8, da mit einer solchen Schalteinrichtung das optische Gitter auf einfache Weise holografisch herstellbar ist. Wird zur holografischen Aufzeichnung des Gitters ein reversibles optisches Aufzeichnungsmaterial verwendet, erhält man vorteilhafterweise programmierbare erfindungsgemäße Einrichtungen.An optical switching device is particularly advantageous according to claim 8, since with such a switching device Optical grids can be easily produced holographically is. Used for holographic recording of the grid reversible optical recording material used one advantageously programmable according to the invention Facilities.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung gehen aus den Ansprüchen 9 und 10 hervor.Further preferred and advantageous embodiments of the Device according to the invention go from claims 9 and 10 out.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung, in die das Gitter vorteil hafterweise einschreibbar ist, geht aus Anspruch 11 hervor. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung dieser Einrichtung ist eine programmierbare Einrichtung, die in Anspruch 12 angege ben ist. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der programmierbaren Einrichtung sind in den Ansprüchen 13 und 14 angegeben.A device according to the invention, in which the grid is advantageous is liable to be registered, is apparent from claim 11. A particularly advantageous embodiment of this device is a programmable device specified in claim 12 ben is. Preferred and advantageous embodiments of the Programmable devices are in claims 13 and 14 specified.
Wie in einer Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12 das Gitter vorteilhaft erzeugt werden kann, ist im Anspruch 16 angege ben, von dem bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen in den Ansprüchen 17 bis 18 angegeben sind.As in a device according to claim 11 or 12, the grid can be generated advantageously is specified in claim 16 ben, of the preferred and advantageous embodiments in claims 17 to 18 are given.
Anspruch 20 gibt ein bevorzugtes Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Einrichtung an.Claim 20 gives a preferred method of operating a device according to the invention.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention is described in the following description of the figures explained in more detail by way of example. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein auf einem Substrat inte grierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Einrichtung, Fig. 1 is a plan view of an inte grated on a substrate embodiment of a erfindungsge MAESSEN means,
Fig. 2 eine geometrische Figur, die das dem stigmatisch auszubildenden Beugungsgitter des Beispiels nach Fig. 1 zugrundeliegende Konstruktionsprinzip ver deutlicht. Fig. 2 is a geometrical figure that ver the basic stigmatically designed diffraction grating of the example of Fig. 1 underlying construction principle ver.
Beim Beispiel nach Fig. 1 ist auf der Oberfläche 901 eines Substrats 90 ein Schichtwellenleiter 5 mit einer längs einer Geraden 100 verlaufenden Randkante 51 und einer dieser Rand kante 51 gegenüberliegenden gekrümmten Randkante 52 ausgebil det, auf der ein fokussierendes Beugungsgitter 1 ausgebildet ist.In the example of FIG. 1, a layer waveguide 5 is formed on the surface 901 of a substrate 90 with an edge 51 running along a straight line 100 and a curved edge 52 opposite this edge 51 , on which a focusing diffraction grating 1 is formed.
Das Gitter 1 ist so ausgebildet, daß es in einer bestimmten Beugungsordnung k₁ bei einer Mittenwellenlänge λ₁ einen bestimmten Raumhauptpunkt 10 und einen anderen bestimmten Raumhauptpunkt 20 aufeinander abbildet.The grating 1 is designed so that it maps a certain main point 10 of the room and another certain main point 20 of the room in a certain diffraction order k 1 at a central wavelength λ 1.
Für um diese Mittenwellenlänge λ₁ gruppierte diskrete opti sche Wellenlängen λ₁₁ bis λ₁₄ bildet das Gitter 1 bei jeder diskreten Wellenlänge λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄ den Raumhaupt punkt 10 und einer dieser diskreten Wellenlänge λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄ individuell zugeordneten diskreten Raumpunkt 21, 22, 23 bzw. 24 aufeinander ab. Die diskreten Raumhauptpunkte 21, 22, 23 und 24 sind um den anderen Raumhauptpunkt 20 grup piert.For this central wavelength λ₁ grouped discrete optical wavelengths λ₁₁ to λ₁₄, the grating 1 forms the main point 10 at each discrete wavelength λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ or λ₁₄ and one of these discrete wavelengths λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ or λ₁₄ individually assigned discrete 21 , 22 , 23 and 24 from each other. The discrete main room points 21 , 22 , 23 and 24 are grouped around the other main room point 20 .
Das Gitter 1 kann für diese diskreten Wellenlängen λ₁₁ bis λ₁₄ sowohl als Demultiplexer als auch Multiplexer betrieben werden.The grating 1 can be operated for these discrete wavelengths λ₁₁ to λ₁₄ both as a demultiplexer and a multiplexer.
Wird das Gitter 1 als Demultiplexer betrieben, wird das Gitter 1 von dem Raumhauptpunkt 10 in einer bestimmten Rich tung r₁ mit den diskreten Wellenlängen λ₁₁ bis λ₁₄ beleuch tet, die vom Gitter 1 auf die diskreten Raumpunkte 21 bis 24 verteilt werden.If the grating 1 is operated as a demultiplexer, the grating 1 is illuminated from the main room point 10 in a certain direction r 1 with the discrete wavelengths λ 1 to λ 1 tet which are distributed from the grating 1 to the discrete spatial points 21 to 24 .
Beim Multiplexen wird das Gitter 1 von den diskreten Raum punkten 21 bis 24 mit den diesen Raumpunkten individuell zugeordneten diskreten Wellenlängen λ₁₁ bis λ₂₄ beleuchtet, die vom Gitter 1 im Raumhauptpunkt 10 gesammelt werden.In multiplexing, the grating 1 from the discrete space points 21 to 24 is illuminated with the discrete wavelengths λ₁₁ to λ₂₄ individually assigned to these spatial points, which are collected by the grating 1 in the main space point 10 .
Überdies ist das Beugungsgitter 1 derart ausgebildet, daß das Gitter für weitere diskrete optische Wellenlängen λ₂₁ bis λ₂₄, die um eine bestimmte weitere Mittenwellenlänge λ₂ grup piert sind, in einer weiteren Beugungsordnung k₂ bei der weiteren Mittenwellenlänge λ₂ einen von dem einen und anderen Raumhauptpunkt 10 und 20 verschiedenen weiteren Raumhaupt punkt 30 und den anderen Raumhauptpunkt 20 aufeinander abbil det. Dabei bildet das Gitter bei jeder weiteren diskreten Wellenlänge λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄ den weiteren Raumhaupt punkt 30 und einen dieser weiteren diskreten Wellenlänge λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄ individuell zugeordneten diskreten Raum punkt 21, 22, 23 bis 24 optisch aufeinander ab, wobei diese diskreten Raumpunkte 21 bis 24 um den anderen Raumhauptpunkt 20 gruppiert sind.In addition, the diffraction grating 1 is designed such that the grating for further discrete optical wavelengths λ₂₁ to λ₂₄, which are grouped by a certain further center wavelength λ₂, in a further diffraction order k₂ at the other center wavelength λ₂ one of the one and the other main spatial point 10 and 20 different other main room point 30 and the other room main point 20 mapped to each other. The grating at each further discrete wavelength λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄ forms the other main point 30 and one of these further discrete wavelengths λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄ individually assigned discrete space point 21 , 22 , 23 to 24 optically from, these discrete spatial points 21 to 24 being grouped around the other main spatial point 20 .
Auch bei diesen weiteren diskreten Wellenlängen λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄ kann das Gitter 1 sowohl zum Demultiplexen als auch zum Multiplexen verwendet werden, wobei in diesem Fall über den weiteren Raumhauptpunkt 30 anstelle des Raumhauptpunktes 10 ein- und ausgekoppelt wird.Even at these other discrete wavelengths λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄, the grating 1 can be used both for demultiplexing and for multiplexing, in which case coupling and decoupling via the further main point 30 instead of the main point 10 .
Das so ausgebildete Gitter 1 kann unabhängig für beide Mit tenwellenlängen λ₁ und λ₂ als Demultiplexer und/oder Demulti plexer verwendet werden.The grating 1 thus formed can be used independently for both with ten wavelengths λ₁ and λ₂ as a demultiplexer and / or demultiplexer.
Beim Beispiel nach Fig. 1 liegt die Besonderheit vor, daß die diskreten Raumpunkte für beide Mittenwellenlängen zusam menfallen. Dies ist nicht notwendig. Es könnte auch so einge richtet sein, daß die den diskreten Wellenlängen λ₁₁ bis λ₁₄ zugeordneten diskreten Raumpunkte verschieden von den diskre ten Raumpunkten sind, die den weiteren diskreten Wellenlängen λ₂₁ bis λ₂₄ zugeordnet sind.In the example of FIG. 1, there is a special feature that the discrete spatial points coincide for both center wavelengths. It is not necessary. It could also be so directed that the discrete wavelengths λ₁₁ to λ₁₄ assigned discrete spatial points are different from the discre th spatial points which are assigned to the other discrete wavelengths λ₂₁ to λ₂₄.
Auch ist das Beispiel nicht auf vier diskrete Wellenlängen und vier diskrete weitere Wellenlängen beschränkt. Die Zahl der diskreten Wellenlängen kann kleiner oder größer als vier sein. Ebenso kann die Zahl der weiteren diskreten Wellenlän gen kleiner oder größer als vier sein.Also, the example is not on four discrete wavelengths and four further discrete wavelengths are limited. The number The discrete wavelengths can be less than or greater than four his. The number of further discrete wavelengths can also be changed be less than or greater than four.
Das Ein- und Auskoppeln des Lichts erfolgt über Eingang- und/oder Ausgangstore 10₁, 30₁ und 21₁ bis 24₁, die bei dem einen und anderen Raumhauptpunkt 10 und 30 bzw. bei den diskreten Raumpunkten 21 bis 24 angeordnet und durch eine Stirnfläche eines optischen Wellenleiterendabschnitts 6 mit einer Längsachse definiert sind, die in der Richtung r₁, r₂ bzw. den Richtungen r₁₁ bis r₁₄ ausgerichtet sind.The coupling and uncoupling of the light takes place via entrance and / or exit gates 10 1, 30 1 and 21 1 to 24 1, which are arranged in one and the other main room point 10 and 30 or in the discrete room points 21 to 24 and by one End face of an optical waveguide end section 6 are defined with a longitudinal axis, which are aligned in the direction r₁, r₂ or the directions r₁₁ to r₁₄.
Diese Wellenleiterendabschnitte 6 sind ein Endabschnitt eines zum Raumhauptpunkt 10 führenden Wellenleiters 61 eines zum weiteren Raumhauptpunkt 30 führenden Wellenleiters 62 und von Wellenleitern 63 bis 66, die voneinander getrennt zu den diskreten Raumpunkten 21 bis 24 führen. In diesen Wellenlei tern 61 bis 66 kann jeweils Licht dem Schichtwellenleiter 5 zugeführt oder von diesem Schichtwellenleiter 5 fortgeführt werden. Diese Wellenleiter sind auf der Oberfläche 901 des Substrats 90 beispielsweise als Streifenwellenleiter inte griert. Die Wellenleiter 63 bis 66 verbinden die diskreten Raumpunkte 21 bis 24 individuell mit optischen Einrichtungen 41 bis 44, die im Fall des Demultiplexens Photodetektoren und im Fall des Multiplexens optische Sender, beispielsweise Laserdioden, sein können. Auch diese Einrichtungen 41 bis 44 sind auf der Oberfläche 901 des Substrats 90 angeordnet.These waveguide end sections 6 are an end section of a waveguide 61 leading to the main space point 10, a waveguide 62 leading to the further main space point 30 and of waveguides 63 to 66 which lead separately to the discrete spatial points 21 to 24 . In these Wellenlei tern 61 to 66 light can be supplied to the layer waveguide 5 or continued from this layer waveguide 5 . These waveguides are integrated on the surface 901 of the substrate 90, for example as a strip waveguide. The waveguides 63 to 66 connect the discrete spatial points 21 to 24 individually to optical devices 41 to 44 , which can be photodetectors in the case of demultiplexing and optical transmitters, for example laser diodes, in the case of multiplexing. These devices 41 to 44 are also arranged on the surface 901 of the substrate 90 .
Mit 4 ist eine auf der Oberfläche 901 angeordnete, optische Schalteinrichtung bezeichnet, die so ausgebildet ist, daß sie Licht, das über einen auf dem Substrat 901 ausgebildeten Wellenleiter 60 zugeführt wird, auf die Wellenleiter 61 und 62 verteilt oder Licht, das in dem Wellenleiter 61 und/oder 62 der Schalteinrichtung 4 zugeführt wird, in den Wellen leiter 60 einkoppelt. 4 designates an optical switching device arranged on the surface 901 , which is designed such that it distributes light which is supplied via a waveguide 60 formed on the substrate 901 onto the waveguides 61 and 62 or light which is in the waveguide 61 and / or 62 of the switching device 4 is fed into the waveguide 60 couples.
Speziell ist die Schalteinrichtung 4 so ausgebildet, daß sie entweder nur auf den Wellenleiter 61 oder den Wellenleiter 62 schaltbar ist und daß sie eine Schaltstellung aufweist, bei der im Wellenleiter 60 zugeführte optische Leistung jeweils zur Hälfte in dem Wellenleiter 61 und den Wellenleiter 62 gelangt.Specifically, the switching device 4 is designed such that it can be switched either only to the waveguide 61 or the waveguide 62 and that it has a switching position in which half of the optical power supplied in the waveguide 60 reaches the waveguide 61 and the waveguide 62 .
Auf der gekrümmten Randkante 52 des Schichtwellenleiters ist schichtförmig optisches Aufzeichnungsmaterial 7 aufgebracht, auf der wiederum eine reflektierende Schicht 8 aufgebracht ist.Layered optical recording material 7 is applied to the curved edge 52 of the layer waveguide, on which in turn a reflective layer 8 is applied.
Speziell ist das Gitter 1 ein stigmatisch abbildendes Gitter, das aus Jobin-Yvon: "Diffraction gratings: Ruled and hologra phic", Jobin-Yvon Company Publication (1973) bekannt ist und dessen Konstruktionsprinzip in der Fig. 2 angedeutet ist. Das Gitter 1 ist auf einem Kreis 1₁ mit dem einen Raumhaupt punkt 10 als Mittelpunkt und dem Radius R ausgebildet. Dieses Gitter 1 weist in einem Punkt P auf dem Kreis 1₁, den eine von dem einen Raumhauptpunkt 10 in der bestimmten Richtung r₁ ausgehende Lichtbündelachse 100 eines durch die Linien 103 und 104 begrenzten Lichtbündels trifft, eine Gitterkonstante Λ auf, die durchSpecifically, grating 1 is a stigmatically imaging grating, which is known from Jobin-Yvon: "Diffraction gratings: Ruled and hologra phic", Jobin-Yvon Company Publication (1973) and whose construction principle is indicated in FIG. 2. The grid 1 is formed on a circle 1 ₁ with the one main point 10 as the center point and the radius R. This grating 1 has at a point P on the circle 1 ₁, which meets one of the main spatial point 10 in the particular direction r₁ outgoing light beam axis 100 of a light beam delimited by lines 103 and 104, a grating constant Λ, which by
Λ = λ₀/n sin(γ₁₃)Λ = λ₀ / n sin (γ₁₃)
gegeben ist. 10 bedeutet eine durch die eine und weitere Mittenwellenlänge 11 und 12 und durch die eine und weitere Beugungsordnung k1 und k2 bestimmte Wellenlänge, für diegiven is. 10 means a wavelength determined by the one and further center wavelengths 11 and 12 and by the one and further diffraction orders k1 and k2, for which
λ₀ = k₂·,λ₂-k₁·λ₁λ₀ = k₂ ·, λ₂-k₁ · λ₁
gilt. n ist die Brechzahl des Schichtwellenleiters 5, in dem sich das Licht zwischen den Raumhauptpunkten 10, 20 und 30 und den diskreten Raumpunkten 21 bis 24 und dem Gitter 1 ausbreitet. γ₁₃ ist der Winkel zwischen der Lichtbündelachse 100 und einer vom weiteren Raumhauptpunkt 30 in der weiteren Richtung r₂ ausgehenden und den Punkt P auf dem Kreis 1₁ treffenden weiteren Lichtbündelachse 101.applies. n is the refractive index of the layer waveguide 5 in which the light propagates between the main spatial points 10 , 20 and 30 and the discrete spatial points 21 to 24 and the grating 1 . γ₁₃ is the angle between the light beam axis 100 and a further space r₂ from principal point 30 in the other direction and the outgoing point P on the circle 1 ₁ taken further light beam axis one hundred and first
Die drei Raumhauptpunkten 10, 20 und 30 liegen auf einer Geraden 200. Der Abstand a₁₂ zwischen dem einen Raumhaupt punkt 10 und dem anderen Raumhauptpunkt 20 ist gleich dem mit der Zahl m = k₁·λ₁/λ₀ multiplizierten Radius R des Kreises 1₁, d. h. a₁₂ = R·m. Der Abstand a₁₃ zwischen dem einen Raum hauptpunkt 10 und dem weiteren Raumhauptpunkt 30 ist gleich dem durch diese Zahl m = k₁·λ₁/λ₀ dividierten Radius R, d. h. a₁₃ = R/m.The three main spatial points 10 , 20 and 30 lie on a straight line 200 . The distance a₁₂ between a main point 10 and the other main point 20 is equal to the radius R of the circle 1 ₁ multiplied by the number m = k₁ · λ₁ / λ₀, ie a₁₂ = R · m. The distance a₁₃ between a main point 10 and the other main point 30 is equal to the radius R divided by this number m = k₁ · λ₁ / λ₀, ie a₁₃ = R / m.
Beispiele für Einrichtungen mit einem solchen stigmatisch
abbildenden Gitter mit reiner Wellenlängenbereichsumschaltung
sind folgende:
λ₁ = 1,3 µm, λ₂ = 1,55 µm
k₁ = k₂ = 10, dλ = 4 nm
λ₀ = 2,5 µm, m = 5,2.Examples of devices with such a stigmatically imaging grating with pure wavelength range switching are the following:
λ₁ = 1.3 µm, λ₂ = 1.55 µm
k₁ = k₂ = 10, dλ = 4 nm
λ₀ = 2.5 µm, m = 5.2.
Schichtwellenleiter 5 aus Glas mit n = 1,5, α = 3°,
ϕ = 120°, Λ = 11,1 µm und R 6,9 mm
oder
Schichtwellenleiter 5 aus InP mit n = 3,4, α = 9°,
ϕ = 120°, Λ = 5,2 µm, R 1,1 mm.Layer waveguide 5 made of glass with n = 1.5, α = 3 °,
ϕ = 120 °, Λ = 11.1 µm and R 6.9 mm
or
Layer waveguide 5 made of InP with n = 3.4, α = 9 °,
ϕ = 120 °, Λ = 5.2 µm, R 1.1 mm.
α ist der halbe Öffnungswinkel des vom einen Raumhauptpunkt 10 ausgehenden Lichtbündels und ϕ der Winkel zwischen der Lichtbündelachse 100 und der Geraden 200.α is half the opening angle of the light beam emanating from a main point of the room 10 and ϕ the angle between the light beam axis 100 and the straight line 200 .
Beispiele für eine Einrichtung mit einem solchen Gitter mit
reiner Kanalabstandsumschaltung sind:
dλ₁ = 6 nm, dλ2 = 4 nm,
k1 = 8, k₂ = 12, λ₁ = l₂ = 1,55 µm
λ₀ = 6200 nm, m = 2.Examples of a device with such a grating with pure channel spacing switching are:
dλ₁ = 6 nm, dλ2 = 4 nm,
k1 = 8, k₂ = 12, λ₁ = l₂ = 1.55 µm
λ₀ = 6200 nm, m = 2.
Schichtwellenleiter 5 aus Glas aus n = 1,5, α = 3°
ϕ = 120°, DL = 12,6 µm, R 7,8 mm
oder
Schichtwellenleiter 5 aus InP mit n = 3,2, α = 9°,
ϕ = 120°, Λ = 5,9 µm, R 1,2 mm.Layer waveguide 5 made of glass of n = 1.5, α = 3 °
ϕ = 120 °, DL = 12.6 µm, R 7.8 mm
or
Layer waveguide 5 made of InP with n = 3.2, α = 9 °,
ϕ = 120 °, Λ = 5.9 µm, R 1.2 mm.
Die Herstellung erfindungsgemäßer Einrichtungen verläuft genauso wie die Herstellung konventioneller Bauelelemente. Realisierungen sind in Polymeren, InGaAsP/InP, in SiO₂/Si, LiNbO₃ oder auch in anderen Materialien, die die Erzeugung passiver Wellenleiter erlauben, möglich. Die optische Schalt einrichtung 4 kann wahlweise als elektrooptischer oder thermooptischer Schalter ausgelegt werden.The manufacture of devices according to the invention proceeds in exactly the same way as the manufacture of conventional structural elements. Realizations are possible in polymers, InGaAsP / InP, in SiO₂ / Si, LiNbO₃ or in other materials that allow the generation of passive waveguides. The optical switching device 4 can optionally be designed as an electro-optical or thermo-optical switch.
Aufgrund des optischen Aufzeichnungsmaterials 7 können erfin dungsgemäße Einrichtungen als holografisch programmierbare Einrichtungen realisiert werden. Anstelle geätzter oder geprägter Gitter 1 tritt bei den erfindungsgemäßen Einrich tungen photorefraktives Material bzw. optisches Aufzeich nungsmaterial, in das während einer holografischen Belichtung das Gitter eingeschrieben wird.Because of the optical recording material 7 , devices according to the invention can be implemented as holographically programmable devices. Instead of etched or embossed grating 1 occurs in the devices according to the invention photorefractive material or optical recording material into which the grating is written during a holographic exposure.
Beim Beispiel nach Fig. 1 wird in der Programmierphase die optische Einrichtung 4 so eingestellt, daß jeweils die Hälfte der eingestrahlten Leistung zu den Toren 10₁ und 30₁ gelangt. In the example of Fig. 1, the optical device 4 is set in the programming phase so that half of the incident power reaches the gates 10 ₁ and 30 ₁.
Durch den Wellenleiter 60 wird Licht einer leistungsstarken, durchstimmbaren Lichtquelle, beispielsweise eines Farbzen trenlasers eingekoppelt. Die Wellenlänge λ₀ wird so gewählt, daß die Einrichtung optimal für die spätere Anwendung geeig net ist.The waveguide 60 couples light from a powerful, tunable light source, for example a color center laser. The wavelength λ₀ is chosen so that the device is optimally suitable for later use.
Das erzeugte Gitter wird durch Betrieb mit den Mittenwellen längen λ₁ und λ₂ getestet.The grating is generated by operation with the center waves lengths λ₁ and λ₂ tested.
In der Betriebsphase wird die Schalteinrichtung 4 so einge stellt, daß das im Wellenleiter 60 ankommende Licht entweder in den Wellenleiter 61 oder den Wellenleiter 62 gelangt.In the operating phase, the switching device 4 is set so that the light arriving in the waveguide 60 reaches either the waveguide 61 or the waveguide 62 .
Besonders interessant sind programmierbare erfindungsgemäß Einrichtungen mit Kanalabstandsumschaltung, da bei fester Geometrie der Einrichtung, festgelegt durch R und m, bei der Gittererzeugung im allgemeinen nur die Mittenwellenlänge 11 oder λ₂₁ nicht jedoch der Kanalabstand eingestellt werden kann.Programmable devices according to the invention with channel spacing switchover are particularly interesting, since with a fixed geometry of the device, defined by R and m, when generating the grating in general only the center wavelength 11 or λ₂₁ but not the channel spacing can be set.
Beispiele für solche Einrichtungen sind:
λ₁ = λ₂ = 1,55 µm
dλ₁ = 6 nm, dλ₂ = 4 nm
k₁ = 2, k₂ = 3
λ₀ = 1,55 µm, m = 2.Examples of such facilities are:
λ₁ = λ₂ = 1.55 µm
dλ₁ = 6 nm, dλ₂ = 4 nm
k₁ = 2, k₂ = 3
λ₀ = 1.55 µm, m = 2.
Schichtwellenleiter 5 aus Glas mit n = 15, α = 3°
ϕ = 120°, Λ = 3,15 µm, R 7,8 mm
oder
Schichtwellenleiter 5 aus InP mit n = 3,2, α = 9°
ϕ = 120°, Λ = 1,48 µm R 1,2 mm.Layer waveguide 5 made of glass with n = 15, α = 3 °
ϕ = 120 °, Λ = 3.15 µm, R 7.8 mm
or
Layer waveguide 5 made of InP with n = 3.2, α = 9 °
ϕ = 120 °, Λ = 1.48 µm R 1.2 mm.
Programmierbare erfindungsgemäße Einrichtungen mit Wellenlän genbereichsumschaltung sind ebenfalls realisierbar.Programmable devices according to the invention with wavelength Switching between ranges is also possible.
Beispiele für solche Einrichtung sind:
λ₁ 1,3 µm, 12 = 1,55 µm
λ₀ = 1,50 µm,
dλ₁ = dλ₂ = 4 nm
k₁ = k₂ = 3
m = 5,2.Examples of such a facility are:
λ₁ 1.3 µm, 12 = 1.55 µm
λ₀ = 1.50 µm,
dλ₁ = dλ₂ = 4 nm
k₁ = k₂ = 3
m = 5.2.
Schichtwellenleiter 5 aus Glas mit n = 1, 5, α = 3°
ϕ = 120°, Λ = 6,66 µm, R 6,9 mm
oder
Schichtwellenleiter aus InP mit n = 3,2, α = 9°
ϕ = 120°, Λ = 3,12 µm, R 1,1 mm.Layer waveguide 5 made of glass with n = 1, 5, α = 3 °
ϕ = 120 °, Λ = 6.66 µm, R 6.9 mm
or
Layered waveguide made of InP with n = 3.2, α = 9 °
ϕ = 120 °, Λ = 3.12 µm, R 1.1 mm.
Eine programmierbare erfindungsgemäße Einrichtung kann vor teilhafterweise wie folgt hergestellt werden:A programmable device according to the invention can be used can be produced as follows:
In die Oberfläche eines Substrats aus beispielsweise Glas werden Justiermarken geätzt, welche die Lage des Kreises 1₁ der Wellenleiter oder Wellenleiterstrukturen oder eines Trennschrittes festlegen.In the surface of a substrate made of glass, for example, alignment marks are etched, which determine the position of the circle 1 ₁ of the waveguides or waveguide structures or a separating step.
Die Lage der Wellenleiter wird durch Aufbringen einer Maske, beispielsweise aus Ti definiert, die relativ zu den Justier marken positioniert wird.The position of the waveguides is determined by applying a mask, defined for example from Ti, which is relative to the adjustment brands is positioned.
Der planare Schichtwellenleiter 5 und die Streifenwellenlei ter 60 bis 66 werden beispielsweise durch feldunterstützten Ionenaustausch hergestellt. Das Glas des Substrats kann beispielsweise speziell für Ag⁺NA⁺ ausgelegt sein.The planar layer waveguide 5 and the strip waveguide 60 to 66 are produced for example by field-assisted ion exchange. The glass of the substrate can, for example, be specially designed for Ag⁺NA⁺.
Danach wird das Substrat längs einer schräg zu einer Substratkante verlaufenden geraden Linie, die den Kreis 1₁ tangiert, vertikal zur Substratoberfläche durchtrennt, so daß eine Ecke des Substrats fortfällt. Danach wird eine den Kreis 1₁ definierende Kreiszylinderfläche an das Substrat ange schliffen, beispielsweise mit Hilfe eines Schwenktisches und einer absenkbaren Schleif- oder Polierscheibe.Thereafter, the substrate is cut along a straight line running obliquely to a substrate edge, which affects the circle 1 ₁, vertically to the substrate surface, so that a corner of the substrate is eliminated. Then a circular cylindrical surface defining the circle 1 ₁ is ground to the substrate, for example with the aid of a swivel table and a lowerable grinding or polishing disc.
Auf die Kreiszylinderfläche wird das reversible optische Aufzeichnungsmaterial 7 aufgebracht und dieses Material verspiegelt, beispielsweise durch Aufbringen einer Schicht aus Al oder Au, die das am herzustellenden Gitter gebeugte Licht in den Schichtwellenleiter 5 zurückreflektiert.The reversible optical recording material 7 is applied to the circular cylinder surface and this material is mirrored, for example by applying a layer of Al or Au, which reflects the light diffracted at the grating to be produced back into the layer waveguide 5 .
Aufgrund des reversiblen optischen Aufzeichnungsmaterials 7 können wahlweise Gitter geschrieben oder gelöscht werden. Bei den näher angegebenen Materialien für das Aufzeichnungsmate rial 7 sind Einschreibzeiten und Löschzeiten von nur wenigen Sekunden möglich.Because of the reversible optical recording material 7 , grids can optionally be written or deleted. With the specified materials for the recording material 7 , registration times and deletion times of only a few seconds are possible.
Claims (23)
- - einem fokussierenden optischen Beugungsgitter (1), welches in einer bestimmten Beugungsordnung (k₁) bei der Mitten wellenlänge (λ₁) einen bestimmten Raumhauptpunkt (10) und einen anderen bestimmten Raumhauptpunkt (20) sowie bei je der diskreten Wellenlänge λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄) den ei nen Raumhauptpunkt (10) und einen dieser diskreten Wellen länge (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄) individuell zugeordneten diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) optisch aufeinan der abbildet, wobei die diskreten Raumpunkte (21, 22, 23, 24) um den anderen Raumhauptpunkt (20) gruppiert sind,
- - wobei bei dem einen Raumhauptpunkt (10) ein Eingangstor (10₁) angeordnet ist, dem die mehreren vom Gitter (1) in der bestimmten Beugungsrichtung (k₁) zu beugenden diskre ten Wellenlängen (λ₁₁ bis λ₁₄) zuführbar sind, und von dem aus das Gitter (1) mit diesen diskreten Wellenlängen λ₁₁ bis λ₁₄) in einer bestimmten Richtung (r₁) zu beleuchten ist, und
- - wobei bei jedem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) je ein Ausgangstor (21₁, 22₁, 23₁ bzw. 24₁) zur Entnahme der vom Gitter (1) in der bestimmten Beugungsordnung (k₁) zu diesem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) gebeug ten diskreten Wellenlänge (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄), die diesem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 34) zugeordnet ist, angeordnet ist,
- - A focusing optical diffraction grating ( 1 ), which in a certain diffraction order (k₁) at the center wavelength (λ₁) has a certain spatial main point ( 10 ) and another specific spatial main point ( 20 ) as well as each with the discrete wavelength λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ and . λ₁₄) the egg main space point ( 10 ) and one of these discrete wavelengths (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ or λ₁₄) individually assigned discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) optically on top of each other, the discrete spatial points ( 21 , 22 , 23 , 24 ) are grouped around the other main point of the room ( 20 ),
- - Wherein at a main room point ( 10 ) an entrance gate ( 10 ₁) is arranged, to which the plurality of gratings from the grating ( 1 ) in the specific direction of diffraction (k₁) to be diffracted discre th wavelengths (λ₁₁ to λ₁₄) can be supplied, and from which the grating ( 1 ) with these discrete wavelengths λ₁₁ to λ₁₄) is to be illuminated in a certain direction (r₁), and
- - Wherein at each discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) each have an exit gate ( 21 ₁, 22 ₁, 23 ₁ or 24 ₁) for removing from the grating ( 1 ) in the specific diffraction order (k₁) to this discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) diffracted discrete wavelength (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ or λ₁₄), which is assigned to this discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 34 ),
- - wobei bei jedem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) je ein Eingangstor (21₁, 22₁, 23₁ bzw. 24₁) angeordnet ist, dem die vom Gitter (1) in der bestimmten Beugungsord nung (k₁) zu beugende diskrete Wellenlänge (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄), die diesem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) zugeordnet ist, zuführbar ist, und von dem aus das Gitter (1) mit dieser diskreten Wellenlänge (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ bzw. λ₁₄) in je einer bestimmten Richtung (r₁₁, r₁₂, r₁₃ bzw. r₁₄) zu beleuchten ist, und
- - wobei bei dem einen Raumhauptpunkt (10) ein Ausgangstor (10₁) zur Entnahme sämtlicher vom Gitter (1) in der be stimmten Beugungsordnung (k₁) zu diesem Raumhauptpunkt (10) gebeugten diskreten Wellenlängen (λ₁₁, λ₁₂, λl₁₃, λ₁₄) angeordnet ist,
- - Wherein at each discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ), an entrance gate ( 21 ₁, 22₁, 23₁ or 24₁) is arranged, which the grating ( 1 ) in the determined diffraction order (k₁) to be diffracted discrete wavelength (λ₁₁, λ₁₂, λ₁₃ or λ₁₄), which is assigned to this discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ), can be supplied, and from which the grating ( 1 ) with this discrete wavelength (λ₁₁, λ₁₂ , λ₁₃ or λ₁₄) is to be illuminated in a particular direction (r₁₁, r₁₂, r₁₃ or r₁₄), and
- - wherein in the a space principal point (10) located an output port (10 ₁) of all for removal of the grid (1) in the be agreed diffraction order (k₁) to this space the main point (10) diffracted discrete wavelengths (λ₁₁, λ₁₂, λl₁₃, λ₁₄) is
- - ein derart ausgebildetes Beugungsgitter (1), daß das Gitter für weitere diskrete optische Wellenlängen (λ₂₁ bis λ₂₄), die um eine bestimmte weitere Mittenwellenlänge (λ₂) gruppiert sind, in einer weiteren Beugungsordnung (k₂) bei der weiteren Mittenwellenlänge (λ2) einen von dem einen und anderen Raumhauptpunkt (10, 20) verschiedenen weiteren Raumhauptpunkt (30) und dem anderen Raumhauptpunkt (20) sowie bei jeder weiteren diskreten Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄) den weiteren Raumhauptpunkt (30) und einen dieser weiteren diskreten Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄) individuell zugeordneten diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) optisch aufeinander abbildet, wobei diese dis kreten Raumpunkte (21 bis 24) um den anderen Raumhaupt punkt (20) gruppiert sind,- Such a diffraction grating ( 1 ) that the grating for further discrete optical wavelengths (λ₂₁ to λ₂₄), which are grouped around a certain further center wavelength (λ₂), in a further diffraction order (k₂) at the further center wavelength (λ2) one from one and the other main room point ( 10 , 20 ) different other main room point ( 30 ) and the other main room point ( 20 ) as well as at each further discrete wavelength (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄) the further room main point ( 30 ) and one of these further discrete wavelength (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄) individually assigned discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) optically maps each other, these discrete spatial points ( 21 to 24 ) are grouped around the other main space point ( 20 ) ,
- - wobei bei dem weiteren Raumhauptpunkt (30) ein Eingangstor (30₁) angeordnet ist, dem die mehreren vom Gitter (1) in der weiteren Beugungsordnung (k₂) zu beugenden weiteren diskreten Wellenlängen (λ₂₁ bis λ₂₄) zuführbar sind, und von dem aus das Gitter (1) mit diesen weiteren diskreten Wellenlängen (λ₂₁ bis λ₂₄) in einer von der einen bestimm ten Richtung (r₁) verschiedenen weiteren Richtung (r₂) zu beleuchten ist, und- Wherein at the further main point of the room ( 30 ) an entrance gate ( 30 ₁) is arranged, to which the plurality of grating ( 1 ) in the further diffraction order (k₂) to be diffracted further discrete wavelengths (λ₂₁ to λ₂₄) can be fed, and from which the grating ( 1 ) with these further discrete wavelengths (λ₂₁ to λ₂₄) is to be illuminated in a different direction (r₂) from a certain direction (r₁), and
- - wobei bei jedem einer weiteren diskreten Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄) zugeordneten diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) ein Ausgangstor (21₁, 22₁, 23₁ bzw. 24₁) zur Entnahme der vom Gitter (1) in der bestimmten weiteren Beugungsordnung (k₂) zu diesem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) gebeugten weiteren diskreten Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄), die diesem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) zugeordnet ist, angeordnet ist,- Wherein at each of a further discrete wavelength (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄) assigned discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) an exit gate ( 21 ₁, 22 ₁, 23 ₁ or 24 ₁) for removing the from the grating ( 1 ) in the specific further diffraction order (k₂) to this discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) diffracted further discrete wavelength (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄) which this discrete spatial point ( 21 , 22nd , 23 or 24 ) is assigned, is arranged,
- - wobei bei jedem einer weiteren diskreten Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄) individuell zugeordneten diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 24) je ein Eingangstor (21₁, 22₁, 23₁ bzw. 24₁) angeordnet ist, dem die vom Gitter (1) in der weiteren Beugungsordnung (k₂) zu beugende weitere diskrete Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄), die diesem diskreten Raumpunkt (21, 22, 23 bzw. 23) zugeordnet ist, zuführbar ist, und von dem aus das Gitter (1) mit dieser weiteren diskreten Wellenlänge (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ bzw. λ₂₄) in je einer bestimmten Richtung (r₁₁, r₁₂, r₁₃ bzw. r₁₄) zu beleuchten ist, und
- - wobei bei dem weiteren Raumhauptpunkt (30) ein Ausgangstor (30₁) zur Entnahme sämtlicher vom Gitter (1) in der weite ren Beugungsordnung (k₂) zu diesem weiteren Raumhauptpunkt (30) gebeugten weiteren diskreten Wellenlängen (λ₂₁ bis λ₂₄) angeordnet ist.
- - Wherein each of a further discrete wavelength (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄) individually assigned discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 24 ) each have an entrance gate ( 21 ₁, 22 ₁, 23 ₁ or 24 ₁) arranged is, the further discrete wavelength to be diffracted by the grating ( 1 ) in the further diffraction order (k₂) (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄), which is assigned to this discrete spatial point ( 21 , 22 , 23 or 23 ) is, and from which the grating ( 1 ) with this further discrete wavelength (λ₂₁, λ₂₂, λ₂₃ or λ₂₄) is to be illuminated in a particular direction (r₁₁, r₁₂, r₁₃ or r₁₄), and
- - wherein an output port (30 ₁) arranged all for removal of the grid (1) in the wide ren diffraction order (k₂) on this other space principal point (30) bent more discrete wavelengths (λ₂₁ to λ₂₄) in the further space principal point (30).
- - daß das stigmatisch abbildende Gitter (1) ein an sich bekanntes Gitter ist, das auf einem um den einen Raum hauptpunkt (10) geschlagenen Kreis (1₁) mit einem bestimm ten Radius (R) ausgebildet ist und in einem Punkt (P) auf dem Kreis (1₁), den eine von dem einen Raumhauptpunkt (10) in der einen bestimmten Richtung (r₁) ausgehende Lichtbün delachse (100) trifft, eine Gitterkonstante (Λ) aufweist, die durch Λ = λ₀/n·sin(γ₁₃)gegeben ist, wobei λ₀ eine durch die eine und weitere Mittenwellenlänge (λ₁, λ₂) und die eine und weitere Beu gungsordnung (k₁, k₂) bestimmte Wellenlänge bedeutet, für die λ₀ = k₂·λ₂-k₁·λ₁ gilt, und n die Brechzahl eines Medi ums, in dem sich das Licht zwischen den Raumhauptpunkten (10, 20, 30) und diskreten Raumpunkten (11 bis 14) und dem Gitter (1) ausbreitet und γ₁₃ den Winkel zwischen der Lichtbündelachse (100) und einer vom weiteren Raumhaupt punkt (30) in der weiteren Richtung (r2) ausgehenden und den Punkt (P) auf dem Kreis (1₁) treffenden weiteren Lichtbündelachse (101) bedeuten,
- - daß die drei Raumhauptpunkte (10, 20, 30) auf einer Gera den (200) angeordnet sind, und
- - daß der Abstand (a₁₂) zwischen dem einen Raumhauptpunkt (10) und dem anderen Raumhauptpunkt (20) gleich dem mit der Zahl m = k₁·λ₁/λ₀ multiplizierten Radius (R) des Krei ses (1₁) und der Abstand (a₁₃) zwischen dem einen Raum hauptpunkt (10) und dem weiteren Raumhauptpunkt (30) gleich dem durch diese Zahl m = k₁·λ₁/λ₀ dividierten Radi us (R) ist.
- - That the stigmatically imaging grid ( 1 ) is a grid known per se, which is formed on a circle around the main point ( 10 ) ( 1 ₁) with a certain radius (R) and at a point (P) on the circle ( 1 ₁), which strikes from the one main point of the room ( 10 ) in a certain direction (r₁) Lichtbün delachse ( 100 ), has a lattice constant (Λ), which by Λ = λ₀ / n · sin ( γ₁₃) is given, where λ₀ means a wavelength determined by the one and further center wavelength (λ₁, λ₂) and the one and further diffraction order (k₁, k₂), for which λ₀ = k₂ · λ₂-k₁ · λ₁ applies, and n the refractive index of a medium in which the light between the main room points ( 10 , 20 , 30 ) and discrete spatial points ( 11 to 14 ) and the grating ( 1 ) spreads and γ₁₃ the angle between the light beam axis ( 100 ) and one of the other Main room point ( 30 ) in the further direction (r2) outgoing and the point (P) on the circle ( 1 ₁) hitting further light beam axis ( 101 ) mean
- - That the three main spatial points ( 10 , 20 , 30 ) are arranged on a Gera ( 200 ), and
- - That the distance (a₁₂) between the main point ( 10 ) and the other main point ( 20 ) is equal to the radius (R) of the circle multiplied by the number m = k₁ · λ₁ / λ₁ ( 1 ₁) and the distance (a₁₃ ) between one main room point ( 10 ) and the other main room point ( 30 ) is equal to the divided by this number m = k₁ · λ₁ / λ₀ Radi us (R).
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|---|---|---|---|
| DE19934333429 DE4333429A1 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Device having a focusing optical grating for demultiplexing and/or multiplexing and a method for producing such a grating and for operating such a device |
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| DE19934333429 DE4333429A1 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Device having a focusing optical grating for demultiplexing and/or multiplexing and a method for producing such a grating and for operating such a device |
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| DE19811989A1 (en) * | 1998-03-19 | 1999-09-30 | Joerg Mueller | Thin film spectrometer with transmission grating |
| DE10127340A1 (en) * | 2001-06-06 | 2003-02-06 | Infineon Technologies Ag | Optical data transmission device has optical grating provided by plastics block supported by substrate incorporating optically-active components |
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1993
- 1993-09-30 DE DE19934333429 patent/DE4333429A1/en not_active Withdrawn
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