Faseroptik und integrierte Optik

Optische Lichtwellenleiter, miniaturisierte Koppelelemente, Dünnschichtfilter oder Spiegelelemente gewinnen zunehmend an Bedeutung. Für die Ein- und Auskopplung von Licht, die Ankopplung an Glasfasern, sowie für miniaturisierte optische Sensorik haben wir die passende Lösung für Sie. Optische Messtechnik und Simulation z.B. für spezielle optische Beschichtungen gehören ebenfalls zu unseren Kernkompetenzen.

Faseroptik

Von der Bare Fiber bis zum Faserpatchcord

Wir konfektionieren Fasern gemäss Ihren Anforder- ungen. Ausgestattet mit allem notwendigen Equipment, von Splicing und Stripping Tools über verschiedenen Fasercleaver zur Endflächenpräparation bis hin zur Steckerpoliermaschine, fertigen wir ihre individuelle Faserlösung. Für nicht lösbare Faserverbindungen bieten sich dauerhafte und verlustarme Spliceverbindungen an. Das Fusionsplicing bietet auch die Möglichkeit der Fertigung von Fasertapern und gekrümmten Faserendflächen.

Ob SMA, FC-PC oder FC-APC Stecker, ob Grinlens Packages oder Barefiber Bundles, ob Fasersplices oder getaperte Faserendfläche - wir haben eine Lösung für SIE

Optische Telekommunikationsanwendungen finden wegen der geringerern optischen Verluste und den bessere Dispersionseigenschaften vornehmlich im C-Band (1500nm - 1600nm) statt. Als Partner für Projektaufgaben und Dienstleistungen verfügen wir über ein grosses Sortiment an Telekomequipment.

  • C&L-Band ASE Quellen (1500nm - 1600nm)
  • durchstimmbaren Laserquellen
  • Telekomfasern (SM-9/125)
  • IR Freistrahl- und Faserdetektoren
  • C-Band Polarisationscontroller

Unter dem Begriff der faseroptischen Messtechnik verstehen wir Messverfahren, bei denen Fasern zum Transport des Lichts von der Quelle zum Messobjekt und vom Messobjekt zum Detektor eingesetzt werden. Die Detektion des Lichts kann einerseits integral oder aber spektral aufgelöst erfolgen. Für solche Aufgaben stehen uns eine Vielzahl von Single-Mode und Multi-Mode Fasern, sowie selbstgefertigen und zugekauften Faserassemblies (Kollimatoren mit Ball- & GRIN-Linsen etc.) zur Verfügung.

Auf Seiten der Empfängermodule sind spezielle Faserdetektoren zu erwähnen die auf dem Prinzip einer Ulbrichtkugel basierend die divergente Strahlung am Faserausgang messen. Mit unseren fasergekoppelten Spektrometern können wir vom VIS bis in den IR (1700nm) Bereich die spektralen Eigenschaften untersuchen. Auch Polarisationsmessungen sind mit sepeziellen Polarimetern im VIS möglich.

Integrierte Optik

Es spielt es keine Rolle ob Sie sich für Fragestellungen aus dem Singlemode- oder Multimodebereich interessieren, wir haben für jede Aufgabe das passende Softwaretool im Hause

Zur strahlenoptische Simulation von Wellenleitergeometrien nutzen wir vornehmlich den ''non sequential mode' von Zemax, der es gestattet, Strahlen durch beliebige Freiformgeometrien zu propagieren und an frei definierbaren Stellen zu detektieren. Um strahlenoptisch brauchbare Aussagen bekommen zu können müssen die verwendeten Strukturen mindestens 10x so gross sein wie die benutzte Wellenlänge. Ray Tracing eignet sich daher nur für Multimodesysteme mit Durchmessern von >50µm.

Für die Simulation von Singlemode Wellenleitern oder Fasern müssen wellenoptische Phänomene (wie z.B. Beugung und Interferenz) mitberücksichtigt werden. Ein optimales Softwarepaket für die integrierte Optik stellt das BPM System BeamPROP (der Firma Synopsis - RSoft) dar. Mittels Mode-Solver kann die Energieverteilung im Wellenleiterquerschnitt berechnet werden und mit der Beam Propagation Methode kann diese Feldverteilung dann über das gewünschte Bauteil hinweg propagiert werden. Mit BeamPROP können sowohl 2D wie auch rechenintensive 3D Probleme gelöst werden.

Im Bereich der Wellenleiterherstellung setzen wir mehrheitlich auf externe Kooperationen wie z.B. mit der Firma Variooptics AG in Heiden. Variooptics hat sich spezialisiert auf die Herstellung von Polymerwellenleitersystemen mittels Direktschreibverfahren oder Maskenbelichtung.

Die derzeit herstellbaren Multimode-Wellenleiter- querschnitte liegen zwischen 50 - 400μm. Basierend auf dieser Technologie wurde bereits in einer gemeinsamen Kooperation die elektro-optische Leiterplatte entwickelt. Weiters wird diese Wellenleitertechnologie künftig für Sensorikanwendungen eingesetzt werden.

Zu den wichtigsten Charakterisierungsaufgaben bei integriert optischen Strukturen zählen die Transmissions- und Lossmessungen, bei denen die Dämpfungseigenschaften von Wellenleiterstrukturen bestimmt werden können. Dies geschieht zumeist mit der Cut-Back Methode, bei der die Wellenleiterdämpfung aus den Transmissionswerten unterschiedlich langer Wellenleiterstücke bestimmt wird. Zur Messung der transmittierten Leistung werden Ulbrichtkugeln eingesetzt. Aufgrund des starken Einflusses von Geometrie und Seitenwandrauheit des Wellenleiterkerns auf die Verluste, muss auch die Geometrie optimiert (Simulation) und die Seitenwandrauheit charakterisiert werden (Weisslichtinterferometer).

Neben den Verlusten wird meist auch das resultierende Modenfeld des Wellenleiters mittels Beamviewkamerasystemen vermessen und die Wellenleiterdivergenz bestimmt. Im Zuge des Wellenleiterherstellprozesses sind auch Dünnschichtanalyseverfahren von besonderer Bedeutung. Die Messung von Schichtdicken und Brechzahlen der verwendeten Materialien liefern wichtige Hinweise für die Qualität der prozessierten Wellenleiterschichten.

Prof. Dr. Markus Michler

Professor für Physik und Photonik Leiter Kompetenzbereich integrierte Optik

+41 58 257 34 64 markus.michler@ost.ch