OPTICAL MODULATOR, METHOD OF DRIVING IT AND ITS APPLICATION

Abstract: 1. An optical modulator having at least one passive, integrated Mach-Zehnder interferometer, characterised in that the modulator has a device which produces an acoustic surface wave that is transmitted through the interferometer transversely to the interferometer arms to produce a phase-shift of the light between the interferometer arms.

Description: Optischer Modulator, Verfahren zu seinem Betrieb und seine Verwenden. Die Erfindung betrifft einen optischen Modulator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zu seinem Betrieb und seine Verwendung. Optische Modulatoren mit mindestens einer monomodalen passiven integriert-optischen Wellenleiter-Anordnung werden nach dem Stand der Technik von elektrischen Feldern geschaltet. Bekannt ist ein solcher elektroopti- scher Modulator als integriert-optisches Interferometer (R. Keil et al, Siemens Forschungs- u. Entwicklungsberichte, Bd. 9(1980), 26-32). Ebenso ist ein solcher elektrooptischer Modulator als integriert-ottischer Richtkoppler bekannt (E. Fuhrmann et al, Siemens Forschungs- u. Entwicklungsberichte, Bd.9(1980), 163-167). Bei diesen bekannten elektrooptischen Modulatoren müssen während der Fertigung die Steuerelektroden in bezug auf die Wellenleiter aufwendig justiert werden. Ausserdem müssen für jeden Wellenleiter eigene Störelektroden argebracht werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Modulator der eingangs genannten Art anzugeben, welcher ohne aufwendige Justierung der Steuereinrichtung hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen optischen Modulator der eingangs genannten Art gelöst, welcher die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Ein Vorteil dieses erfindungsgemässen optischen Modulators ist, dass eine einzige akustische Oberflächenwelle viele monomodale passive integriert-optische Wellenleiter-Anordnungen modulieren kann. Ein passiver optischer Richtkoppler, welcher von einer akustischen Oberflächenwelle geschaltet wird, wird als SAWDIC (surface acoustic wave driven directional coupler) bezeichnet. Ein passives integriert-optisches Interferometer, welches von einer akustischen Oberflächenwelle geschaltet wird, wird als SAWDIF (surface acoustic wave driven unter ferometer) bezeichnet. Das SA5ZDIF kann aus samtlichen monomodalen, integriertoptischen Interferometern, z.B. von Mach-Zehnder Typ, aufgebaut werden. Zur Erzeugung von akustischen Oberflächenwellen weist der optische Modulator mindestens einen Interdigital Wandler auf. Bei einem SAWDIC kann der Abstand der beiden Wellenlei- ter eines passiven optischen Richtkopplers gleich der akustischen Wellenlänge oder einem ganzzahligen Vielfachen davon sein. Vorteilhafterweise ist der Abstand der beiden Wellenleiter eines passiven optischen Richtkopp- lers bei einem SAWDIC gleich der halben akustischen Wellenlänge oder einem ungeradzahligen ganzzahligen Vielfachen davon. in letzterem Fall kann auch noch ein Interdigital-Wandler gegenüber mindestens einem passiven optischen Richtkoppler um einen Winkel gedreht sein. Bei einem SAWDIC können die Wellenleiter eines passiven optischen Richtkopplers parallel und gerade oder parallel und gekrümmt oder gegeneinander gekrümmt verlaufen. Ein SAWDIC kann mit mindestens einem elektrooptischen Richtkoppler-Modulstor, insbesondere mit einem hss-Rever sal-Eoppler, gekoppelt werden. Ein SAWDIC kann für Modulation und Demodulation im Frequenzmultiplex verwendet werden. Bei einem SAWDIF ist der Abstand der beiden Wellenlei- ter eines passiven integriert-optischen Interferometers vorzugsweise gleich der halben akustischen Wellenlänge oder einem ungeradzahligen ganzzahligen Vielfachen davon. Im optimalen optischen Arbeitspunkt ann die Fre- quenzmodulation bei einem SAWDIF so linear wie möglich erfolgen. Vorteilhafterweise kann bei einem SAWDIF die statische Phasenverschiebung zwischen zwei Interfero meterarven elektrisch gesteuert werden. SIit einem akti- ven Leistungskoppler kann bei einem SAWDIF die Lichtleistung in zwei Interferometerarmen genau eingestellt werden. Zur Erhöhung der Bandbreite kann bei einem SAWDIF der Abstand zweier Interferometerarme in kontinuierlicher Änderung verlaufen. Vorteilhafterweise kann bei einem SAWDIF zwischen zwei interferometerarmen eine Metall-Auflage aufgebracht werden, welche bei allen Frequenzen eine maximale Modulationstiefe bewirkt. Die akustische Oberflächenwelle kann frei auf dem Substrat laufen oder an einen akustischen Wellenleiter gebunden sein. Ferner ist ein Resonator-Betrieb der akustischen Oberflächenwelle möglich, der infolge der stehenden Welle einen höheren Wirkungsgrad bei geringerer Bandbreite hervorruft. Zur Signalverarbeitung und Signalformung können mehrere akustische Oberfiächensellen verwendet werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand. von verschiedenen Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Fig.1 zeigt eine Draufsicht auf einen SAWDIC, bestehend aus Richtkoppler (DIC) und einem Interaigital-lTand- 1er (IDT). Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch den Richtkoppler von Fig.1, und zwar bei Grundwellenmodulation. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Richtkoppler von Fig.1 bei Oberwellenmodulation. Fig. 4 zeigt einen SAWDIC im #ss-Reversal-Betrieb. Fig.5 zeigen verschiedene Ausführungsformen des SAVDIC. bis 7 Fig. 8 zeigt einen SAWDIC, welcher an einen #ss-Reversal- Koppler gekoppelt ist. Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf ein SAWDIF, bestehend aus Interferometer und Interdigital-Wandler (IDT). Fig.1O zeigt einen Querschnitt durch das interferometer von Fig.9. Fig. 11 zeigen verschiedene Ausführungsformen des SAWDIF. bis 16 Ein optischer Modulator, bei dem ein passiver optischer Richtkoppler DIC (X. Papuchon: III. Topical Meeting on Integrated Optics, Salt Lake City, 12-14. Jan. 1976, papier TuA 1) von einer akustischer. Oberflächenwelle SAW geschaltet wird, wird als SMlDIC bezeichnet. Der Aufbau eines derartigen optischen Modulators ist aus sämtlichen Materialien möglich, welche die Herstellung optischer Streifenwellenleiter, z.B. durch Eindiffusion von Fremdatomen, ermöglichen und selbst piezoelektrisch sind, z.B. Lithiumniobat, bzw. wenn sie nicht selbst piezoelektrisch sind, das Aufbringen einer piezoelektrischen Schicht aus z.B. Zinkoxid zulassen. Den grundsätzlichen Aufbau des SAWDIC zeigt Fig.1 im Schema. Ein SAVDIC enthält einen oder mehrere passive optische Richtkoppler DIC der Länge L sowie einen oder auch mehrere Interdigital-Wandler IDT, welche auf eine gewünschte Mittenfrequenz und Bandbreite optimiert sind (A.J. Slobodnik jr.: Proc. IEEE 64 (1976) 5, 581593). Als Substratmaterial wird dabei z.B. ein z-geschnittener Lithiumniobat-Kristall verwendet, wobei die akustische Oberflächenwelle SAW in y-Richtung läuft. Die optischen Wellenleiter sind dabei z.B. durch Eindiffusion von Titan hergestellt. Die Abmessungen der Wellenleiter und die Diffusionsparameter sind für Monomode-Betrieb bei charakteristischen Wellenlängen der verwendeten Lichtquellen optimiert. Die Ausgangslichtleistung P2 eines passiven monomodalen Kopplers ist mit EMI5.1 gegeben, wobei P01 die Eingangslichtleistung #ss=ss1-ss2 die absolute Differenz der Phasenkonstanten B1 und ss2 der beiden Wellenleiter des passiven monomodalen Kopplers sowie c den Doppelkoeffizienten bedeuten. Läuft eine akustische Oberflacnenwelle 5 quer durch die Kopplerstruktur, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, so lassen sich nach Fig.2 und nach Fig. 3, die den onti- schen Richtkoppler im Querschnitt zeigen, zwei Effekte unterscheiden. In Fig.2 ist das Prinzip der Grundwellenmodulation dargestellt, welche einem Gleichtaktbetrieb entspricht: Der Abstand d der beiden Wellenleiter des optischen Richtkopplers ist gleich der akustischen Wellenlänge A oder einem ganzzahligen Vielfachen davon. Der optische Richtkoppler wird bei Grundwellenmodulation über die 3rechungsindex-Änderung n1# hn(Pac) und damit über eine Änderung des Kopplungskoeffizienten c-+ tc(Pac) mit der akustischen Leistung PaC verstimmt. Unter der Annahme, dass die absolute Differenz der pha- senkonstanten #ss = O sowie unter der Annahme, dass #c3Pac ist, folgt EMI6.1 mit k1 als Proportionalitätsfaktor. Der Modulationswirkungsgrad ist bei der Grundwellenmodulation relaiiv niedrig, da sich bei der Grundwellenmodulation dc nur gering ändert. Die Wirkungsweise einer Modulation des optischen Richtkopplers mit der ersten Oberwelle, welche einem Gegentakt-Betrieb entspricht, ist der Fig.3 zu entnehmen. Bei einem Gegentakt-Betrieb entspricht der Abstand d der beiden Wellenleiter des optischen Richtkopplers der halben akustischen Wellenlänge oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon. Bei einem solchen Gegentakt-3etrieb wird die Koppler-Charakteristik über eine Änderung der absoluten Differenz der Phasenkonstanten, nämlich # #ss, geändert. Unter der Voraussetzung, dass |1ss| # Pac, folgt: EMI6.2 wobei wiederum ein Proportionalitätsfaktor k2 eingeführt worden ist. Bei Aufstellung dieser Gleichung wurde angenommen, dass der Richtkoppler keine intrinsische Differenz der Phasenkonstanten B besitzt. Wenn jedoch infolge von Wellenleiterinhomogenitäten eine konstante Differenz der Phasenkonstanten #ss verschieden von Null vorhanden ist, treten Grund- und Oberwellenmodulation gleichzeitig auf. Wird ein Interdigital-Wandler IDT gegenüber dem optischen Richtkoppler um den Winkel d gedreht, wie es in Fig.4 dargestellt ist, arbeitet der SAWDIC im #ss-Reversal- Betrieb. (H. Kogelnik: Switched directional couplers with alternating #ss, IEEE J. Quant. Electr., QE-12 (1976), 7, 396-401). Wenn W die akustische Apertur des Interdigibal- Wandlers IDT darstellt, treten über die Länge des optischen Richtkopplers DIC verteilt mit wechselndem Vorzeichen p = 2@#-1tan&alpha; (4) verschiedene #ss-Stufen auf. Die Modulationsfrequenz fmod beträgt hierbei fmod = 2 facsin&alpha; , (5) wobei fmOd die Frequenz der akustischen Oberflächenwelle SAW bedeutet. Die akustische Anregung des optischen Richtkopplers DIC mit höheren Frequenzen als der Grunawelle ist möglich, doch sinkt mit steigender Ordnung der Oberwelle der Modu- lationswirkungsgrad. Eine Messanordnung besteht z.B. aus zwei Lichtquellen (ein HeNe-Laser mit der Wellenlänge von 0.633um und ein Nd-YAG-Laser mit der Wellenlänge von 1.3 m), einer optischen Richtungskopplung und einer Detektoranordnung (Si- und Ge-Lawinenfotodioden). Das von den Detektoren empfangene optische Signal wird mit Hilfe eines Spektralanalysators ausgewertet. Experimente wurden mit TE-Wellen durchgeführt. Bei einer Grundwellenmodulation gemäss Fig.2 wurde eine akustische Wellenlänge von #= 10/um zusammen mit optischen Richtkopplern verwendet, welche einen Wellenleiterabstand d < A aufwiesen. Die Grundwellenmodulation wurde bei einer optischen Wellenlänge von 1.3/un durchgeführt. Die Lichtleistung an der Eingangskoppellinse betrug etwa 10 mW. Das grundwellenmodulierte optische Signal, welches vom SAWDIC erzeugt wurde, wurde von der Detektoranordnung erfasst. Die Modulationstiefe betrug nur etwa 4,55', was der theoretischen Erwartung entspricht. Eine Oberwellenmodulation konnte dabei nicht festgestellt werden. Für eine Oberwellenmodulation gemäss Fig.3 wurde eine akustische Wellenlänge Ä = 20/um (entspricht 180 MHz) ge wanlt. Dabei wurden optische Richtkoppler, bei denen der Wellenleiterabstand d 10 m beträgt, mit Hilfe eines HeNe-aser mit TE-Polarisation angeregt. Die Lichtleistung an der Eingangskoppellinse betrug dabei 18 Mikro- watt. Der verwendete Laser weist eine innere Amplituden- modulation von 80% bei 640 MHz auf. Im Spektrum des von der Detektoranordnung empfangenen optischen Signals wurde die Modulationsfrequenz des .;eNe-Laser, die Ober wellenmodulationsfrequenz des SAWDIC bei 360 ma, die Grundwellenmodulationsfrequenz des SAWDIC infolge eines konstanten intrinsischen #ss des optischen Richtkopplers sowie Mischfrequenzen zwischen diesen drei Frequenzen gefunden. Ein Vergleich der Leistung der Modulations- frequenz des HeNe-Laser mit der Leistung der Oberwellenmodulationsfreauenz des SAWDIC bei 360 MHz ergab einen Modulationswirkungsgrad des SAWDIC für die Modulation mit der ersten Oberwelle von 10054. Experimentell wurde beim SAWDIC eine 3 dB-3reite der ersten Oberwellen von 30 MHz gemessen. Der SAWDIC lässt sich aus sämtlichen Arten von Richtkopp- lern z.B. nach Figuren 5, 6 und 7 in Grund- und Oberwellenmodulation aufbauen. Mit den optischen Richtkopp- lern nach Fig.5 und Fig.6 ist der ss-Reversal-Betrieb möglich. Der optische Richtkoppler DIC nach Fig.6 hat zwar einen geringeren Wirkungsgrad als der optische Richtkoppler DIC nach Fig.5, ermöglicht jedoch eine höhere Bandbreite als der optische Richtkoppler nach Fig.5. Die akustische Oberflächenwelle SAW kann frei auf dem Substrat laufen oder an einen akustischen Wellenleiter (A.A. Oliner: Topics in Anal. Physics, Acoustic Surface Waves, Springer-Verlag, Berlin (1978))/. Ferner ist der Resonatorbetrieb, der akustischen Oberflächenwelle SAW möglich, der infolge der stehenden Welle einen höheren Wirkungsgrad bei geringer Bandbreite hervorruft. Zur Signalverarbeitung und -formung können mehrere unter dem Winkel 0 < < 360 laufende akustische Oberflächenwellen verwendet werden. Die Interdigital-Wandler IDT für die bisher angeführten Varianten des SAWDIC lassen sich nach den in den Veröf- fentlichungen A.J. Slobodnik, Jr., A.A. Oliner und in der Veröffentlichung M. anazuchi et al: Waveguide- type s.a.w. filter using energy focusing interdigital transducer, Microw., Cpt. and Acoust., Vol.3 (1979), 4, 161-168 genannter Verfahren aufbauen und optimieren. Je nach Anwendung des SAWDIC werden ein bzw. zwei Inter- digital-Wandler IDT sowie ein Reflektor (A.A. Oliner, aaO) benötigt. Der SAWDIC lässt sich mit sämtlichen elektrooptischen Richtkoppler-Modulatoren (e nach Anwendungsfall kombinieren, siehe z.B. Fig. 8. Die in Fig.8 gezeigte Kom- bination aus einem #ss-Reversal-Koppler und dem SAWDIC ist insofern vorteilhaft, als mit dem hss-Reversal- Koppler der optimale optische Arbeitspunkt des SMiDIC eingestellt werden kann. Der SAWDIC lässt sich einsetzen z.B. zu Modulation und Demodulation im Frequenzmultiplex. Zur Modulation wird wiederum ein elektrooptischer #ss-Reversal-Koppler mit einem SAWDIC kombiniert, wie in Fig.8 gezeigt. Das Licht wird mit de= zu übertragenden Basisband elektrooptisch moduliert, sodann wird mit Hilfe des SAWDIC der Träger zugesetzt und das Basisband in die gewünschte Frequenzlage gebracht. Zur Unterdrückung des Basisbandes müsste anschliessend ein geeignetes optisches Filter (M. Jamil et al: Proposed interferometric filters, Appl. Optics, Vol. 19 (1980), 18, 3051-3052) folgen. Die Demodulation, bei der die Rücksetzung der übertragenen Zeitfunktion ins Basisband erfolgt, kann von einem weiteren SAlDIC vorgenommen werden, der mit der Trägerfrequenz betrieben wird. Der SAWDIC bietet gegenüber elektrooptischen Modulatoren den Vorteil, dass einerseits während der Fertigung keine aufwendige Justierung des Interdigital-Wandlers IDT in betrug auf die Wellenleiter erforderlich ist und zum anderen, dass ejne einzige akustische Oberflächenwelle SAW viele Richtkoppler, im durchgeführten Experiment bis zu 14 optische Richtkoppler, modulieren kann. Den grundsätzlichen Aufbau eines Interferometers, das von einer akustischen Oberflächenwelle geschaltet wird, SAWDIF, zeigt Fig.9 im Schema. Das SAWDIF enthält einen oder mehrere passive integriert-optische Interferometer IF (W.E. Martin, Appl. Phys. Lttrs., 26, 562 (1975)) und einen oder mehrere Interdigital-Wandler IDT. Für die Materialien, aus denen der Aufbau eines SAWDIF mög lich ist, gilt das für die Materialien zum Aufbau eines SAWDIC gesagte in gleicher Weise. Das in Fig.9 gezeigte SAWDIC enthält ein Mach-Zebnder- Interferometer IF der Länge e und dem Abstand d der Wel lenleiterarme sowie einen Interdigital-Wandler IDT, der auf eine gewünschte Mittenfrequenz und Bandbreite opti miert ist (A.J. Slobodnik, Jr., aaO). Die Ausgangslicht leistung P2 eines passiven, monomodalen Mach-Zehnder-In- terferometers IF wird durch P2#¸ P1[1+cos##] (6) beschrieben, wobei P1 die Eingangslichtleistung und ## eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Armen des Interferometers IF bedeuten. Läut eine akustische Oberflächenwelle SAW der Leistung Pac mit der Wellenlänge # quer durch das Interferometer IF, so tritt zwischen den Interferometerarmen die Phasen verschiebung ## (t) = #o#K1 # Pac #(t, d, #) (7) auf. #o ist hierbei eine statische Phasenverschiebung zwischen den beiden Interferometerarmen und K, ist eine Konstante, die von der Lichtwellenlänge # den akustoop tische sowie im Falle eines piezoelektrischen Substrats auch von den elektrooptischen Eigenschaften des Kri- stalls abhängen. Die Funktion # (t, d, #) beschreibt die Phasenlage des Lichts in Abhängigkeit der Zeit t und der Wellenlänge A der akustischen Oberflächenwelle SAW, sowie dem Abstand d der beiden Wellenleiter. Für d = (2n+1) # #/2 (n = 0,1,2...) (8) tritt ein Maximum der Modulationstiefe auf, im optimalen optischen Arbeitspunkt (R. Keil et al, aaO. sowie auch F.J. Leonberger, Opt. Let. 5, 312 (1980)) bei = (2n+1) #/2 (9) ist eie lineare Frequenzmodulation möglich. Das SAWDIF kann aus sämtlichen monomodalen, integriertoptischen Interferometern, z.B. vom Mach-Zehnder-Typ, aufgebaut werden, z.B. entsprechend den Fig. 11, 12, 13, 14, 15 und 16. Die Fig.11, 12 und 13 zeigen das SAWDIF mit einer unterschiedlichen statischen Phasenverschiebung o, die in Fig.13 elektrisch gesteuert erden kann. In Fig.14 wird die Y-Verzweigung durch einen aktiven 3 db-Koppler ersetzt, so dass sich die Lichtleistung in den beiden Interferometerarmen genau endstellen lässt, um die höchste Modulationstiefe zu erzielen (R. Keil et al, a20). Fig.15 und Fig.16 zeigen breitbandige Versionen des SAWDIF: in Fig wird der Abstand c der Wellenleiter kontinuierlich geändert und der zugehörige Interdigital-Wandler IDT strahlt links die niedrigen, rechts die hohen Frequenzen ab. In Fig.16 wird die Pha- sengeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwelle SAW z.3. durch eine Metallauflage (A.A. Oliner, aaO.) zwei schen den Interferometerarmen so angepasst, dass sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Frequenzen die maxi- male Modulationstiefe, wie oben näher ausgeführt, erreicht wird. Auch beim SAWDIF kann die akustische Oberflächenwelle SAW frei auf dem Substrat laufen oder an einen akustischen Wellenleiter (A.A.. Oliner, aaO.) gebunden sein. Ferner ist auch beim SAWDIF der Resonatorbetrieb der akustischen Oberflächenwelle SAW möglich, der infolge der stehenden Welle einen höheren Wirkungsgrad bei geringer Bandbreite hervorruft. Zur Signalverarbeitung und -formung können auch beim SAWDIF mehrere akustische Oberflächenwellen verwendet werden. Die Interdigital-Wandler IDT für die näher beschriebenen Ausführungsbeispiele des SAWDIF lassen sich nach den von A.J. Slobodnik, Jr., aaO. und von AA. Oliner, aaO. genannten Verfahren aufbauen-und optimieren, Je nach Anwendung werden ein bzw. zwei Interdigital-Wand ler IDT sowie ein Reflektor (A.A. Oliner, aaO. ) beno- tigt. Ein Anwendungsgebiet des SA'DIF ist die Amplitudenmodu- lation in einem weiten Frequenzbereich. Entsprechend dem vorne gezeigten Zusammenhang wird die dem Interdigi- tal-Wandler IDT zugeführte Freauenz, sofern sie innerhalb der Bandbreite des Interdigital-Wandlers IDT liegt, linear in eine optische Leistungsmodulation umgesetzt, wobei bei entsprechender Dimensionierung eine grosse Bandbreite und ein guter Modulationshub gewährleistet ist. Hierbei entspricht entweder die akustische Oberflächenwelle SAW direkt dem Nachrichtensignsl oder das Nachrichtensignal ist in der akustischen Oberflächenwelle SAW enthalten. Das SAWDIF bietet gegenüber elektrooptischen Modulatoren den Vorteil, dass einerseits während der Fertigung keine aufwendige Justierung des Interdigital-Wandlers IDT in bezug auf die Wellenleiter erforderlich ist und zum anderen, dass eine einzige akustische Oberflächenwelle SAW viele Mach-Zehnder-Interferometer modulieren kann. 24 Patentansprüche 16 Figuren

Claims: Patentansprüche: 1. Optischer Modulator mit mindestens einer monomodalen passiven integriert-optischen Wellenleiter-Anordnung, g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens eine Vorrichtung, welche akustische Oberflächenwellen erzeugt, wobei diese akustischen Oberflächenwellen mindestens eine integriert-optische Wellenleiter-Anordnung modulieren. 2. Optischer Modulator nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens einen passiven optischen Richtkoppler. 3. Optischer Modulator nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens ein passives integriert-optisches Interferometer. 4. Optischer Modulator nach Anspruch 3, g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens ein passives Mach Zehnder-Interferometer. .5. Optischer Modulator nach Anspruch 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e-t durch mindestens einen Interdigital-Wandler. 6. Optischer Modulator nach Anspruch 2 oder 5, da- durch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abstand (d) der beiden Wellenleiter eines passiven optischen Richtkopplers Gleich der akustischen Wellenlänge (#) oder einem ganzzahligen Vielfachen davon ist. 7. Optischer Modulator nach Anspruch 2 oder ,, dc- durch g e k e n n z e i c h n e ç , dass der Abstand (d) der beiden Wellenleiter eines passiven optiscnefl Richtkopplers gleich der halben akustischen Wellenlänge (2g) oder einem ungeradzahligen ganzzahligen Vielfachen davon ist. 8. Optischer Modulator nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens ein Interdigital-Wandler gegenüber mindestens einem passiven optischen Richtkoppler um einen Winkel (&alpha;) gedreht ist. 9. Optischer Modulator nach Anspruch 2, 5, 6, 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wellen- leiter eines passiven optischen Richtkopplers parallel und gerade verlaufen. 10. Optischer Modulator nach Anspruch 2, 5, 6, 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wellenleiter des passiven optischen Richtkopplers parallel und gekrümmt verlaufen. 11. Optischer modulator nach Anspruch 2, 5, 6, 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wellenleiter des passiven optischen Richtkopplers gegeneinander gekrümmt verlaufen. 12. Optischer Modulator nach Anspruch 2, 5 bis 11, g e k e n n z e i c h n e t durch die Kopplung mit mindestens einem elektrooptischen Richtkoppler-Modulator. 13. Optischer Modulator nach Anspruch 12, g e k e n n e i c h n e t durch die Kopplung mit einem #ss-Rever- sal-Koppler. 14, verwencung eines optischen Modulators nach Anspruch 2, 5 bis 13 für Modulation und Demodulation im Frequenzmultiplex. 15. Optischer Modulator nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Abstand (d) der beiden Wellenleiter eines passiven integriert-ost- schen Interferometers gleich der halben akustischen Wellenlänge oder einem ungeradzahligen ganzzahligen Vielfachen davon ist. 16. Optischer Modulator nach Anspruch 15, g e k e n n z e i c h n e t durch einen optimalen optischen Arbeitspunkt, bei dem eine lineare Frequenzmodulation erfolgt. 17. Optischer Modulator nach Anspruch 3, 4, 5, 15 oder 16, g e k e n n z e i c h n e t durch eine elektrische Steue- rung der statischen Phasenverschiebung zwischen zwei In terferome terarmen. 18. Optischer Modulator nach Anspruch 3; 4, 5, 15 bis 17, g e k e n n z e i c h n e t durch einen aktiven Leistung koppler, mit dem die Lichtleistung In zwei Interferometerarmen genau eingestellt wird. 19. Optischer Modulator nach Anspruch 3, 4, 5, 15 bis 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Erhöhung der Bandbreite der Abstand zweier Interferometerarme einen variablen Verlauf aufweist. 20. Optischer Modulator nach Anspruch 3, 4, 5, 15 bis 19, g e k e n n z e i c h n e t durch eine jetallauflage zwischen zwei Interferometerar--en, welche bei allen verwendeten Frequenzen eine maximale Modulationstiefe be- wirkt. 21. Verfahren zum Betrieb eines optischen Modulators nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gek e n n z e ich n e t , dass die akustische Oberflächenwelle (SAW) frei auf dem Substrat läuft. 22. Verfahren zum Betrieb eines optischen Modulators nach Anspruch 1 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die akustische Oberflächenwelle (SAW) an einen akustischen Wellenleiter gebunden ist. 23. Verfahren zum Betrieb eines optischen Modulators nach Anspruch 1 bis 20, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Resonator-3etrieb der akustischen Oberflz- chenwelle (SAW). 24. Verfahren zum Betrieb eines optischen Modulators nach Anspruch 1 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Signalverarbeitung und -formung mehrere akustische Oberflächenwellen verwendet weraen.

Inventors: KERSTEN, RALF THOMAS, PROF. DR.-PHIL., SCHLAAK, HELMUT F., DIPL.-ING., VON HELMOLT, CLEMENS, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1981
Main classification: G02F1
IPC codes: G02F1