3D-Wellenleiter im Volumen

  Wellenleiter mit variabler Mantelgeometrie Urheberrecht: Fraunhofer ILT Wellenleiter mit variabler Mantelgeometrie

Mit fs-gepulster Laserstrahlung werden Wellenleiter zur Strahlführung und -formung in Glas geschrieben.

Durch Fokussierung von fs-gepulster Laserstrahlung in das Volumen von transparenten Materialien wird die Energie der Laserstrahlung durch nichtlineare Prozesse ausschließlich in einem kleinen Fokusvolumen absorbiert. Dadurch wird ein auf einige µm3 begrenztes Volumen kurzzeitig sehr stark erhitzt und das Material lokal aufgeschmolzen. Nach dem Erstarren kann ein kleiner Bereich mit erhöhtem Brechungsindex resultieren. Durch Bewegen des Fokus der fs-Laserstrahlung im Volumen des transparenten Materials können 3-dimensionale Strukturen mit vergrößertem Brechungsindex erzeugt werden, welche als Lichtleiter wirken.

  Interferenzmikroskopie: Brechungsindexverteilung über den Querschnitt eines Wellenleiters in Glass Urheberrecht: Fraunhofer ILT Interferenzmikroskopie: Brechungsindexverteilung über den Querschnitt eines Wellenleiters in Glass

Mit einem Scanner zur Strahlablenkung können nahezu beliebige Wellenleiterquerschnitte mit einer Präzision von ca. 1 µm und mit einer Geschwindigkeit von bis zu 400 mm/s realisiert werden. Für diese 3D-Volumenwellenleiter sind Anwendungen in der integrierten Optik, z.B. zur Strahlformung, als Wellenleiterlaser oder zur Verbindung optoelektronischer Bauelemente (optische Leiterplatte) möglich.