166871. lajstromszámú szabadalom • Eljárás optikai szigetelő elemmel ellátott fényvezetők előállítására és fényvezetőelrendezés
166871 3 4 Külön megformált elágazó fényvezetőt utólag látunk el optikailag szigetelő bevonattal. Előállítható a fényvezető úgy, hogy optikai szigetelő belsejében alakos vájatot készítünk, amelybe azután fényvezető anyagot töltünk. A fényvezetőt hossza mentén vagy keresztmetszetében változó optikai tulajdonságúra is kialakíthatjuk a fényvezető vonala mentén vagy keresztmetszetében változó összetételű fényvezető anyag alkalmazásával. Azoknál a foganatosítási módoknál, ahol az optikai szigetelő rétegben hornyokat, alakos profilú vajatokat alakítunk ki, a fényvezető anyag fólia lehet, amellyel az optikailag szigetelő réteg hornyainak felületét befedjük. Fényvezetőt előállíthatunk úgy, hogy tartófelületen növesztéssel vagy törésszögű kristályréteget hozunk létre, amelyből például maratással elágazó fényvezetőt alakítunk ki, amelynek felülete optikai szigetelő réteggel vonható be. A fényvezető kristály tartóielületben kiképzett hornyokban történő növesztéssel is kialakíthatjuk. Az eljárás egy másik foganatosítási módja szerint fényérzékeny fényvezető réteget előre meghatározott maszkon át megvilágítunk, majd előhívjuk és fixáljuk, ami által a megvilágítatlan részek kívánt alakú fényvezetőt képeznek, amelyet optikai szigetelő réteg határol. Az eljárással ill. annak valamelyik foganatosítási módjával készített fényvezietőelrendezés egységes fényvezető rétegből kialakított alakos profilú elágazó fényvezető, amely optikai szigetelő belsejében van elrendezve. Ezen fényvezetőelrendezés optikai szigetelő anyagában elektródák és elektronikus áramkör elemei lehetnek beépítve, amelyek a fényvezetőelrendezéssel együtt optoelektronikus berendezést képeznek. Fényvezetők optikai szigetelő rétege a fényvezetőt körülvevő, a fényvezető törésmutatójánál kisebb törésmutatójú fényvezető anyag. Fényvezetők optikai szigetelésén azt értjük, hogy a fényvezető határfelületére a teljes belső reflexió szögénél nagyobb szögben érkező fénysugarak a határfelületen nem jutnak át. Ä találmány szerinti eljárásnak, amely alkalmas egyedi fényvezetők, elágazó és profilos fényvezetők és teljes optikai vagy opto-elektronikai berendezések előállítására, az ismert eljárással szemben több előnye van: lehetővé teszi négyszögletes és hegyesszögű keresztmetszetű fényvezetők és száloptikák előállítását. Elágazó rendszerek előállítása is manuális megmunkálás nélkül, tetszőleges nagy sorozatban, azonos minőségben történhet. Ezenkívül az eljárás lehetővé teszi új anyagok alkalmazását (eddig csak húzható anyagokat alkalmaztak száloptikához). A találmány szerinti eljárással előállítható változó profilú és a fényvezető mentén vagy keresztmetszetében változó optikai tulajdonságú fényvezető. Az eljárás az ismertnél jobb lehetőségeket nyújt nem optikai elemek — sugárzók, vevők, deflektorok, modulátorok stb. — összekötésére fényvezetőkkel. Az alábbiakban részletesen ismertetjük a találmány lényegét najz alapján, amelyen tizenkét foganatosítási példa van feltüntetve. A rajzon: 1. a, b ábrák elágazó fényvezető, fényvezető 5 anyagnak optikai szigetelő lapra felvitelével előállítva, 2. a, b, c, d ábrák fényvezető keresztmetszete az előállítás különböző fázisaiban, 3. a, b, c, d ábrák maratással előállított fény-10 vezető az előállítás különböző fázisaiban, 4. a, b, c, d, e ábrák többrétegű fényvezetőelrendezés az előállítás különböző fázisaiban, 5. a, b, c, d ábrák adott keresztmetszetű fényvezető az előállítás különböző fázisaiban, 15 6. a, b, c ábrák térbeli fényvezető előállításának lépései, 7. a, b, c, d ábrák térbeli fényvezető előállításának másik módja, 8. a, b, c ábrák nagyobb kiterjedésű fényveze-20 tők előállításának lépései, 9. ábra üreges fényvezető előállítása, 10. ábra üreges fényvezető előállítása, 11. ábra üreges fényvezető előállítása, 12. ábra többrétegű fényvezető, 25 13. a, b ábrák fényvezető minta szerinti előállítása, 14. ábra „nyomtatott" fényvezető előállítása, 15. ábra „nyomtatott" fényvezető előállítása. 30 1. példa ni törésmutatójú és kis abszorpcióju (tehát átlátszó) dielektromos 1 lemezre (1. a ábra) 2 fényvezető elemet viszünk fel, amely átlátszó, n2 tö-35 résmutatójú anyagból szalagalakúra van kialakítva, ahol n2 > ni. Az ilymódon előre megadott elrendezés szerint felvitt 2 fényvezetőelem képezi a kívánt — adott esetben elágazó — fényvezetőt. 40 Az 1 lemez, amely az ilymódon előállított fényvezetőelemet (vagy más, ráragasztott, hornyában elhelyezett vagy másként rögzített elemet) hordozza, felülről teljesen vagy részben átlátszó 3 védőréteggel van takarva, amelynek 45 anyaga n3 törésmutatójú anyag, amely törésmutató kisebb, mint a fényvezető elem törésmutatója (n3 <n 2 . A fényvezetők az alábbi módon vihetők fel a lemezre: a fényvezetőelem alapanyagának olva-50 dekát vagy oldatát rögzített program szerint vezetett öntőfej nyomja ki. A létrehozott fényvezető csík szélessége és magassága függ a préselés és az öntőfej mozgásának sebességétől, az anyag viszkozitásától, a keményedés időtartamától és 55 az adhéziós erőtől. Ezek a jellemzők széles határok között variálhatók és így néhány mikron vastag rétegtől néhány cm vastagságig állíthatók elő fényvezető rétegek. Fényvezetők előállításához felhasználhatunk 60 polibutilmetakrilátból (nj = 1,47) előállított, tetszésszerinti vastagságú és formájú lapot, ahol fényvezető csíkot stirol (n2 •= 1,59) olvadékból vagy oldatból vagy keverékből állítjuk elő, amely keverék komponenseinek súlyaránya úgy 65 van megválasztva, hogy a szükséges n 2 törésmu-2
