HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Technik optischer Kommunikation und
insbesondere einen optischen Halbleiterverstärker zum Verstärken und Auslöschen von
Signallicht.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
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Optische Halbleiterverstärker (die hierin "SOA" genannt werden) sind
Vorrichtungen mit einem optischen Verstärkungsmedium in Form eines optischen Streifen-
Wellenleiters, d. h. "einem aktiven Streifen". Der SOA verstärkt zum Verstärken von
Signallicht ohne sein Umwandeln in ein elektrisches Signal.
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SOAs haben eine Struktur, die grundsätzlich dieselbe wie bei Halbleiterlasern ist.
Jedoch haben SOAs Vorrichtungsenden, die mit antireflektierenden
Beschichtungen übeizogen sind, um ihr Licht-Reflexionsvermögen zu reduzieren, so daß SOAs
keine Struktur eänes optischen Resonators haben.
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Daher unterdrücken SOAs selbst dann, wenn ein Träger injiziert wird, eine
Laseroszillation, gaben aber aufgrund einer stimulierten Emission in Antwort auf
eingegebenes Signallicht verstärktes Licht aus.
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Über SOAs ist in verschiedenen Dokumenten berichtet, die folgende sind:
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(1) I. Cha. et. al. " Electr. Lett. Vol. 25, S. 1241-1242 (1989);
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(2) C. E. Zah, et. al., Electr. Lett. Vol. 23, S. 990-991 (1987);
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(3) S. KiLamura, et. al., IEEE Photonics Technol. Lett. Vol. 7, S. 147-148 (1995);
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(4) L. F. Tiemeijer, OAA '94, Technical Digest 34/VVD1-1 (1994);
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(5) P. Doussiere, et. al., ECOC '96, Proceeding Vol. 3, Wed 2.4 (1996); und
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(6) S. Chelles, et al., ECOC '96, Proceeding Vol. 4, ThB 2,5 (1996).
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Die Dokumente (4)-(6) offenbaren sogar eine Modularisierung eines SOA und
optischer Fasern und berichten darüber, daß die Verstärkung zwischen den
optischen Fasern 20 dB oder darüber sein kann und die gesättigte Ausgabe von
verstärktem Signallichfnahezu 10 dBm ist.
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SOAs funktionieren als trägerinjiziertes optisches Gatter sowie als Vorrichtung zum
Verstärken von Signallicht.
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Insbesondere verstärkt der aktive Streifen eines SOA Signallicht, wenn es
eingeschaltet ist, d. h. wenn Strom in den aktiven Streifen injiziert wird, und zeigt eine
hohe Lichtabsorptionsfähigkeit, wenn es ausgeschaltet ist, d. h. wenn kein Strom in
den aktiven Streifen injiziert wird. Daher kann der optische Wellenleiter mit dem
aktiven Streifen, der als seine Kernschichfdient, geführtes Licht ein- und
ausschalten.
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Es ist eine starke Nachfrage nach optischen Koppelfeld-Schaltem für Signallicht-
Querveribindungsanwendungen in zukünftigen 0optischen
Kommunikationsnetzwerken vorauszusehen. SOAs sind gegenwärtig am vielversprechendsten zur
Anwendung als optische Gatterelemente von solchen optischen Koppelfeld-Schaltern.
Das Löschverhältnis von SOAs zu der Zeit, zu welcher sie ein- und ausgeschaltet
werden, ist größer als dasjenige von Elektro-Absorptions-Halbleitermodulatoren
oder optischen Richtkopplerschaltem.
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Daher werden optische Koppelfeld-Schalter dann, wenn sie unter Verwendung von
SOAs als optische Gatterelemente ausgebildet werden, optische
Kommunikationsnetzwerke mit sehr geringem Übersprechen realisieren können.
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Berichte über die optische Gatterfunktion von SOAs sind in folgenden Dokumenten
zu sehen:
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(7) S. Kitamura, et al., ECOC '96, Proceeding Vol. 3, WeP 17 (1996); und
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(8) G. Soulage, et al., ECOC '96, Proceeding Vol. 4, ThD 2,1 (1996).
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Diese Dokumente berichten über Löschverhältnisse von 50 dB oder darüber.
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Jedoch haben die in den Dokumenten (4)-(8) offenbarten SOAs eine komplexe
Struktur und können nicht effizient hergestellt werden, weil sie unter Verwendung
eines Linsensystems modularisiert werden.
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In den letzten Jahren sind Anstrengungen unternommen worden, einen SOA und
optische Fasern durch direktes und optisches Koppeln des SOA mit den optischen
Fasern ohne die Verwendung eines Linsensystems zu modularisieren.
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Gemäß diesen Anstrengungen kann von einer der optischen Fasern zum SOA
injiziertes Signallicht nicht durch ein Linsensystem konvergiert werden. Zum
Wiedergutmachen eines Verlustes an Signallicht, der durch das Fehlen eines
Linsensystems verursacht wird, ist versucht worden, das äußerste Ende der optischen
Faser in eine hemisphärische Form auszubilden, oder es ist versucht worden, den
SOA mit einer Struktur zum Umwandeln einer Lichtfleckgröße zu versehen.
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Bei Lichtleitfasern (optischen Fasern), die ohne Linsensystem direkt an die
gegenüberliegenden Enden eines SOA gekoppelt sind, wird ein Teil eines von einer der
optischen Fasern emittierten Signallichts nicht mit dem optischen Wellenleiter des
SOA optisch gekoppelt, sondern läuft um den optischen Wellenleiter herum und
erreicht die andere optische Faser direkt.
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Solches Licht wird Streulicht genannt. Wenn ein SOA als Schaltgatter verwendet
wird, wird Streulicht durch den aktiven Streifen nicht optisch absorbiert, wenn es
ausgeschaltet ist, d. h. wenn kein Strom in den aktiven Streifen injiziert wird, und
somit wird das Löschverhältnis des SOA erniedrigt.
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Das Löschverhältnis von solchen vereinfachten SOA-Modulen mit optischen
Fasern, die mit ihm direkt optisch gekoppelt sind, ist etwa 30 dB. Wenn ein optischer
Koppelfeld-Schalter mit vielen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen aus solchen
SOAs ausgebildet ist, dann ist das reduzierte Löschverhältnis verantwortlich für ein
Signal-Übersprechen.
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Aus US 5 088 105 ist ein optischer Verstärker bekannt, der einen Wellenleiter
aufweist, der einen nichtlinearen Lichtpfad zur Verfügung stellt. Der Wellenleiter ist in
S-Form gakrümmt oder gebogen, so daß kein geradliniger Lichtpfad innerhalb des
Wellenleiters von einer Eingangsseite zu einer Ausgangsseite existiert. Ein
ähnlicher optischer Verstärker ist gleichermaßen aus dem Dokument "Optischer Verstärker
mit niedriger Lumineszenz", Neues aus der Technik, no. 6, Dezember 1981,
Seite 1 bekannt. Der Artikel "Fabrication and performance of 1.5 um GaInAsP
travelling wave laser amplifier with angled facets", Electronics Letters, vol. 23, no. 19,
Seiten 990-992 beschreibt Wanderwellen-Laserverstärker mit winkelförmigen
Seiten anstelle von Antireflexionsbeschichtungen, um eine Fabry-Perot-Resonanz zu
unterdrücken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen SOA zu schaffen, der
ein gutes Löschverhältnis hat und in bezug auf die Struktur einfach ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Halbleiterverstärker
geschaffen, wie er in den Ansprüchen 1 und 2 definiert ist.
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Von der optischen Eingangsfaser in den optischen Wellenleiter injiziertes Licht wird
durch den S-förmigen optischen Wellenleiter geführt und in die optische
Ausgangsfaser emittiert. Streulicht, das von der optischen Eingangsfaser in einen
Bereich um den optischen Wellenleiter herum eintritt, wandert im wesentlichen
geradeaus und tritt nicht in die optische Ausgangsfaser ein, die mit dem
Lichtausgangsende des gekrümmten optischen Wellenleiters ausgerichtet ist.
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Daher erreicht von der optischen Eingangsfaser emittiertes Streulicht die optische
Ausgangsfaser nicht, obwohl die optischen Fasern ohne Verwendung eines
Linsensystems mit den Eingangs- und Ausgangsenden des optischen Wellenleiters
optisch gekoppelt sind. Der optische Halbleiterverstärker liefert somit ein gutes
Löschverhältnis, wenn er als optisches Gatterelement verwendet wird.
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Der optische Halbleiterverstärker kann verschiedene spezifische Strukturen haben.
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Der optische Wellenleiter hat eine S-Form, wobei das Lichteingangsende und das
Lichtausgangsende voneinander versetzt sind. Da die optischen Fasern, die mit
den gegenüberliegenden Enden des optischen Wellenleiters optisch gekoppelt
sind, parallel zueinander und ohne Ausrichtung zueinander positioniert sein
können, können die optischen Fasern mit Einfachheit in einer Position angeordnet
werden.
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Das Lichteingangsende und das Lichtausgangsende können um einen Abstand
von wenigstens 20 um voneinander versetzt sein. Wenn die optischen Fasern
einen Durchmesser von 9 um haben, wie es der Fall bei allgemeinen optischen
Fasern ist, und der optische Halbleiterverstärker eine Gesamtlänge von etwas
weniger als 1 mm hat, wie es der Fall bei allgemeinen optischen Halbleiterverstärkern
ist, dann kann gut verhindert werden, daß von einer der optischen Fasern
emittiertes Streulicht in die andere optische Faser eintritt. In diesem Fall kann der optische
Halbleiterverstärker ein Löschverhältnis von etwa 40 dB oder darüber haben und
Funktionen durchführen, die als optisches Gatterelement erforderlich sind.
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Wenn das Lichteingangsende und das Lichtausgangsende voneinander versetzt
sind, sind sie beispielsweise um den Abstand zwischen einer Längenausdehnung
der zentralen Achse des Lichteingangsendes und der zentralen Achse des Endes
des Lichtausgangsendes voneinander beabstandet.
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Der optische Halbleiterverstärker hat eine Lichtabschirmung, die zwischen einer
Längenausdehnung der zentralen Achse des Lichteingangsendes und dem
Lichtausgangsende angeordnet ist, und/oder eine Lichtabschirmung, die zwischen einer
Längenausdehnung der zentralen Achse des Lichtausgangsendes und dem
Lichteingangsende angeordnet ist. Streulicht um ein Eingangs-Wellenleiterende, das
von einer optischen Faser injiziert wird, divergiert und breitet sich in einem Medium
einer Mantelschicht und eines Substrats aus. Jedoch wird die Divergenz und die
Ausbreitung durch die Lichtabschirmungen blockiert und erreicht somit nicht das
gegenüberliegende Wellenleiterende. Daher tritt das Streulicht nicht in die optische
Ausgangsfaser ein, die mit dem gegenüberliegenden Wellenleiter ausgerichtet ist.
Das Löschverhältnis des optischen Halbleiterverstärkers wird durch die
Lichtabschirmungen verbessert.
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Jede der Lichtabschirmungen kann eine Vertiefung aufweisen. Wenn die
Lichtabschirmungen in der Form von Vertiefungen sind, können sie mit Einfachheit
ausgebildet werden.
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Der optische Halbleiterverstärker kann weiterhin ein Substrat aufweisen, und der
optische Wellenleiter kann eine Schicht aufweisen, die auf dem Substrat
angeordnet ist. Die Lichtabschirmung kann einen Teil enthalten, der sich von einer
Oberfläche des Substrats in das Substrat erstreckt und eine Tiefe von wenigstens 4 um
hat. Wenn der optische Faserkern einen Durchmesser von etwa 9 um hat, wie es
der Fall bei allgemeinen optischen Fasern ist, dann sind die untersten Teile der
Lichtabschirmungen so tief wie der unterste Teil der Faserkernkontur, so daß die
Lichtabschirmungen beim Blockieren von Streulicht äußerst effektiv und
zuverlässig sind.
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen klar werden, die Beispiele der vorliegenden Erfindung
darstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Draufsicht von oben, die die interne Wellenleiterstruktur eines
SOA zeigt;
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Fig. 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht des in Fig. 1 gezeigten SOA;
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Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die ein Experiment zum Messen von
Streulicht darstellt;
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Fig. 4 ist eine Kurve, die Löschverhältnis-Kennlinien des in Fig. 3 gezeigten
SOA zeigt;
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Fig. 5 ist eine Kurve, die die Beziehung zwischen einem SOA-
Löschverhältnis und einem Nachteil eines Übersprechens bzw.
Nebensprechens eines 8 · 8-Koppelfeld-Schalters zeigt;
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Fig. 6 ist eine Draufsicht von oben, die die interne Wellenleiterstruktur eines
SOA zeigt;
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Fig. 7 ist eine Draufsicht von oben, die die interne Wellenleiterstruktur eines
SOA gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX der Fig. 7.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Gleiche oder entsprechende Teile sind in allen Ansichten mit gleichen oder
entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen einen SOA 1.
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Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist der SOA 1 als BHS-(Buried Head Structural =
vergrabene Kopfstruktur)-Typ-LD-(Laserdioden)-Struktur auf einem Substrat 2 durch
einen MDVPE-(Metal Oxide Vapor Phase Epitaxy =
Metalloxid-Flüssigphasenepitaxie)-Prozeß hergestellt. Der SOA 1 hat einen aktiven Streifen 3, der in einer
Mantelschicht 4 eingebettet ist, wobei der aktive Streifen 3 als optischer Wellenleiter
zum Führen von Licht mit einer Wellenlänge von 1,55 um dient.
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Das Substrat 2 ist aus n-InP ausgebildet. Eine n-Elektrode 6 aus Au/Ti ist auf einer
unteren Oberfläche des Substrats 2 ausgebildet. Der aktive Streifen 3, der eine
gegebene Form hat, ist auf einer Pufferschicht 5 ausgebildet, die auf dem Substrat
2 ausgebildet ist und auch in der Mantelschicht 4 eingebettet ist.
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Der aktive Streifen 3 weist eine massige InGaAsP-Schicht auf und hat einen
trapezförmigen Querschnitt mit einer Dicke von 3000 Å und einer Breite von 4500 Å.
Der aktive Streifen hat eine solche Form, daß die Verstärkung bzw. der Gewinn
einer Verstärkung nicht von einer Polarisierung abhängt. Die Mantelschicht 4 weist
p-Typ-InP auf und enthält einen BH-Bereich mit einer Dicke von 5 um.
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Eine Abdeckschicht 7 aus p&spplus;-lnGaAs mit einer Dicke von 1000 Å ist auf einer
oberen Oberfläche der Mantelschicht 4 ausgebildet. Stromblockierungsschichten 8
sind jeweils auf einer Seite der Schichten 4, 7 ausgebildet. Die Mantelschicht 4, die
Abdeckschicht 7 und die Stromblockierungsschichten 8 werden durch MOVPE
gleichzeitig aufgewachsen.
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Nachdem die Mantelschicht 4, die Abdeckschicht 7 und die
Stromblockierungsschichten 8 gleichzeitig aufgewachsen sind, werden diejenigen Teile, die andere
als die Mantelschicht 4 sind, die eine Breite von 10 um hat, durch eine
Protonenbombardierung in eine Isolierschicht umgewandelt. Eine Passivierungsschicht 9
aus SiO&sub2; wird auf einer oberen Oberfläche der Blockierungsschichten 8 abgelagert.
Eine p-Elektrode 10 aus Au/Ti wird auf der Abdeckschicht 7 in einem Bereich, der
frei von der Passivierungsschicht 9 ist, über dem aktiven Streifen 3 ausgebildet.
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Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, hat der aktive Streifen 3, der als der optische
Wellenleiter des SOA 1 dient, im wesentlichen eine als S gebogene Form. Eine
Gesamtlänge L0 des SOA 1 ist 800 um. Der als S gebogene aktive Streifen 3 ist 350 um
lang, und die Krümmung der Biegung hat einen Radius R von 1,5 mm. An jedem
Ende des als S gebogenen aktiven Streifens 3 ist ein gerader Wellenleiter 11 und
12 mit einer Länge von 200 um angebracht. Die Wellenleiter 11 und 12 erstrecken
sich parallel zueinander und sind in horizontaler Richtung zueinander um einen
Abstand L2 von 50 um versetzt oder beabstandet. Die Dicke der Wellenleiter 11
und 12 beträgt in einem Bereich nahe dem Ende des aktiven Streifens 3000 A und
an ihren Spitzen 500 Å. Die Dicke ist jeweils kegelförmig, um eine Lichtfleckgröße
an den Wellenleiterspitzen aufzuweiten bzw. zu vergrößern. Das Licht mit einer
vergrößerten Fleckgröße an der Spitze des Wellenleiters 11 oder 12 kann ohne
Verwendung eines Linsensystems direkt mit dem flachen Ende der optischen
Faser 15 gekoppelt werden.
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Die entgegengeetzten Enden des SOA 1 sind mit antireflektierenden
Beschichtungen (AR-Beschichtungen) 13 in Form von SiON-Filmen überzogen. Zum
effektiven Reduzieren des Licht-Reflexionsvermögens der Enden des SOA 1 schließt der
Wellenleiter 11, 12 die Enden des SOA 1 mit den Fensterbereichen 14 kurz, die
zwischen den Seiten des SOA 1 und den Enden des Wellenleiters 11, 12
angeordnet sind. Das Licht-Reflexionsvermögen der Enden des SOA 1 wird durch die
Fensterbereiche 14 und die antireflektierenden Beschichtungen 13 auf etwa 0,1%
reduziert.
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Die flachen Enden der optischen Fasern 15 sind mit den jeweiligen
entgegengesetzten Enden des SOA 1 in Ausrichtung mit dem Wellenleiter 11, 12 optisch
gekoppelt. Der SOA 1 kann Signallicht verstärken, das aus einer der optischen
Fasern 15 (der optischen Eingangsfaser 15) eintritt, und das verstärkte Signallicht zur
anderen optischen Faser 15 (zur optischen Ausgangsfaser 15) ausgeben, und
kann auch ein Signallicht löschen, das von einer der optischen Fasern 15 eintritt,
und somit das Signallicht nicht zur anderen optischen Faser 15 ausgeben.
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Da der aktive Streifen 3 in S-Form gekrümmt ist, werden die optischen Eingangs-
und Ausgangsfasern 15, die mit dem Wellenleiter 11, 12 ausgerichtet sind,
zueinander nicht ausgerichtet gehalten. Folglich tritt Streulicht, das von einer der
optischen Fasern 15 erzeugt wird, nicht in die andere optische Faser 15 ein.
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Nachfolgend werden die Ergebnisse eines vom Erfinder durchgeführten
Experiments beschrieben. Beim Experiment wurde ein Teststück 21 bestehend aus
einem Substrat 2 und einer Schicht, die der Mantelschicht 4 entspricht und auf dem
Substrat 2 angebracht ist, vorbereitet, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Optische
Monomode-Fasern 15, die jeweils ein flaches Ende und einen Durchmesser von 9 um
haben, sind so positioniert, daß sich jeweilige gegenüberliegende Enden des
Teststücks 21 gegenüberstehen.
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Dann wurde Signallicht von einer der optischen Fasern 15 (der optischen
Eingangsfaser 15) zum Teststück 21 injiziert, und die Intensität von vom Teststück 21
zur anderen optischen Faser 15 (zur optischen Ausgangsfaser 15) ausgegebenem
Signallicht wurde als die Größe von Streulicht gemessen, während gleichzeitig die
optische Ausgangsfaser 15 relativ zum Teststück 21 bewegt wurde, wie es gezeigt
ist. Das aus der gemessenen Intensität des Streulichts geschätzte Löschverhältnis
wurde in bezug auf den Abstand (den versetzten Abstand), um welchen die
optischen Eingangs- und Ausgangsfasern 15 voneinander beabstandet sind,
ausgedruckt. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wurde bestätigt, daß das Löschverhältnis und
der Abstand im wesentlichen proportional zueinander waren und daß das
Löschverhältnis etwa 40 dB war, wenn der Abstand 20 um war.
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Für einen optischen Koppelfeld-Schalter, bei dem SOAs als optische
Gatterelemente verwendet werden, sollte ein Löschverhältnis der SOAs zum Erreichen
eines Nachteils Eines Übersprechens von beispielsweise weniger als 1 dB
wenigstens 40 dB sein, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn dieses Löschverhältnis nicht
erfüllt ist, dann wird ein Nachteil eines Übersprechens stark ansteigen. Anders
ausgedrückt kann dann, wenn der Abstand, um welchen die optischen Eingangs-
und Ausgangsfasern 15 an den entgegengesetzten Seiten des SOA 1 voneinander
beabstandet sind, 20 um oder größer ist, das von einem optischen Gatterelement
geforderte Löschverhältnis von 40 dB erreicht werden.
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Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wurden die optischen Fasern 15 mit einem versetzten
Abstand von 50 um relativ zu einem SOA 1 positioniert. Signallicht wurde von einer
der optischen Fasern 15 zum SOA 1 injiziert, und ein Photostrom, der durch den
SOA 1 fließt, wurde gemessen. Ein optischer Kopplungsverlust zwischen der
optischen Faser 15 und dem SOA 1 wurde auf jeder Seite des SOA 1 als 3 dB
geschätzt.
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Dann wurde ein Strom von 30 mA in den SOA 1 injiziert, und Signallicht mit einer
Wellenlänge λ von 1,55 um und einer Intensität von 0 dBm wurde durch die
optische Eingangsfaser 15 zum SOA 1 injiziert. Das Signallicht wurde vom SOA 1
durch die optische Ausgangsfaser 15 ohne Einfügungsverlust (wobei die
Verstärkung zwischen den optischen Fasern 15 0 dB ist) ausgegeben. Wenn kein Strom
injiziert wurde, d. h. wenn der aktive Streifen ausgeschaltet war, hatte das von der
optischen Ausgangsfaser 15 ausgegebene Signallicht eine Intensität von -50 dBm
oder weniger.
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Es ist somit bestätigt worden, daß der SOA 1, der direkt mit den optischen Fasern
optisch gekoppelt ist, ein hohes Löschverhältnis von 50 dB oder darüber erreichen
kann und gut als optisches Gatterelement funktionieren kann. Da der aktive
Streifen 3 in einer S-Form gekrümmt ist, werden die optischen Fasern 15 parallel
zueinander und normal zur Seite des SOA 1 gehalten. Somit können die Fasern mit
Leichtigkeit positioniert werden.
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Fig. 6 zeigt einen SOA 41. Der SOA 41 hat einen im wesentlichen als S
gebogenen geformten aktiven Streifen 42, dessen Länge und Krümmung dieselben wie
diejenigen des SOA 1 sind, d. h. L3 = 350 um und R = 1,5 mm. Jedoch ist der
aktive Streifen 42 auf eine derartige Weise ausgebildet, daß die Wellenleiter 11 und 12
zu den Vorrichtungsseiten schräg ausgerichtet sind. Wenn Ströme im Bereich von
0-30 mA zum SOA 41 injiziert wurden, wurde bestätigt, daß das Löschverhältnis
des SOA 41 50 dB oder darüber war.
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Im Fall des SOA 31 und 41 ist das effektive Lichtreflexionsvermögen der
entgegengesetzten Vorrichtungsenden sehr reduziert, weil die Wellenleiterenden zu den
Vorrichtungsseiten schräg ausgerichtet sind, d. h. die Seiten abgewinkelt sind.
Daher haben der SOA 31 und 41 einen Vorteil beim Erhalten einer höheren Faser zu-
Faser-Verstärkung als der SOA 1, sowie zufriedenstellende bzw. ausreichende
Löschverhältnisse. Wenn ein Strom von 100 mA injiziert wurde, erhielt der SOA 31
und 41 15 dB oder darüber als Faser-zu-Faser-Verstärkung. Andererseits ist die
Modulerzeugungs-Rate bei dem SOA 31 oder 41 niedriger als beim SOA 1, weil in
dem Fall des S()A 31 oder 41 die Faserenden in schräger Richtung geerdet
werden müssen unci schräg positioniert werden müssen. Insoweit die SOAs 1, 31, 41
für sich selbst unterschiedliche Vorteile und Nachteile haben, sollten die SOAs 1,
31, 41 unter Berücksichtigung einer erforderlichen Vorrichtungsleistung und der
Erzeugurigsrate selektiv verwendet werden.
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Bei dem SOA siind die optischen Fasern 15 voneinander versetzt oder
beabstandet, um zu verhindern, daß Streulicht von einer der optischen Fasern 15 zur
anderen optischen Faser 15 übertragen wird. Jedoch leiden die voneinander versetzten
optischen Fasern 15 noch an dem Problem einer Übertragung von Streulicht.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen einen SOA 51 gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, das derart entwickelt ist, daß es effektiver ist, mit
Lichtabschirmungen zu verhindern, daß Streulicht übertragen wird.
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Wie es in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, hat der SOA 51 eine erste Lichtabschirmung
52, die in einem Raum zwischen dem Wellenleiter 11 und einer weitergeführten
Achse seines Wellenleiters 12 ausgebildet ist, und eine zweite Lichtabschirmung
53, die in einem Raum zwischen einer Längenausdehnung der zentralen Achse
des Wellenleiters 11 und seinem Wellenleiter 12 angeordnet ist. Die erste und die
zweite Lichtabschirmung 52, 53 erstrecken sich parallel zum Wellenleiter 11, 12
und schließen den aktiven Streifen 3 kurz.
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Jede der ersten und zweiten Lichtabschirmungen 52, 53 weist eine Vertiefung auf,
die sich von der Oberfläche der Passivierungsschicht 9 in das Substrat 2 erstreckt.
Jede der ersten und zweiten Lichtabschirmungen 52, 53 enthält einen Teil, der sich
von der Oberflächenebene des Substrats 2 in das Substrat 2 erstreckt und eine
Tiefe L11 von 4 um oder darüber hat. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat
jede der ersten und zweiten Lichtabschirmungen 52, 53 eine Breite L10 von 10 um,
die Tiefe L11 ist 5 um und das Zentrum jeder der ersten und zweiten
Lichtabschirmungen 52, 53 ist vom Zentrum des aktiven Streifens 3 in transversaler Richtung
um einen Abstand L12 von 25 um beabstandet.
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Streulicht um den Eingangswellenleiter 11, das von der optischen Faser 15 injiziert
wird, divergiert und breitet sich in einem Medium der Mantelschicht 4 und des
Substrats 2 aus. Jedoch wird die Divergenz und die Ausbreitung durch die erste und
zweite Lichtabschirmung 52, 53 blockiert und erreicht somit nicht den gegenüberliegende
n
Wellenleiter 12. Daher tritt kein Streulicht in die optische Ausgangsfaser
15 ein, die mit dem Wellenleiter 12 ausgerichtet ist. Das Löschverhältnis des SOA
51 ist somit besser als diejenigen der SOAs 1, 31, 41.
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Die erste und die zweite Lichtabschirmung 52, 53 können auf einfache Weise
ausgebildet werden, weil sie in der Form von Vertiefungen sind. Da ihre Teile, die sich
von der Oberfläche des Substrats 2 in das Substrat 2 nach unten erstrecken, die
Tiefe L11 von 4 um oder darüber haben, sind dann, wenn die optischen Fasern 15
einen Durchmesser von etwa 9 um haben, wie es der Fall bei allgemeinen
optischen Fasern ist, die untersten Teile der ersten und der zweiten Lichtabschirmung
52, 53 außerhalb der Endoberflächen der optischen Fasern 15 positioniert, so daß
die erste und die zweite Lichtabschirmung 52, 53 beim Blockieren von Streulicht
äußerst effektiv und zuverlässig sind. Ein Teststück des SOA 51 wurde vorbereitet
und in bezug auf ein Löschverhältnis auf dieselbe Weise wie bei dem Teststück
gemäß dem SOA 1 vermessen. Es wurde bestätigt, daß das Löschverhältnis des
Teststücks besser als dasjenige des Teststücks gemäß dem SOA 1 war.
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Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter
Verwendung spezifischer Ausdrücke beschrieben worden sind, dient eine solche
Beschreibung nur darstellenden Zwecken, und es ist zu verstehen, daß Änderungen
und Variationen ohne Abweichung vom Schutzumfang der Erfindung durchgeführt
werden können.