Die rapide Weiterentwicklung polymerer planarer Bragg-Gitter (PPBG) basiert zum Großteil auf der Nutzung von zyklischen Olefin-Copolymeren (COC). Der amorphe Thermoplast kann mit Hilfe von Spritzgussverfahren verarbeitet werden und ermöglicht somit die Herstellung kostengünstiger Substrate für integriert-optische Bauteile. Allerdings werden spritzgegossenen Bauteilen anisotrope Eigenschaften zugesprochen.
Dieses Projekt beschäftigte sich dementsprechend mit der Identifikation dieser induzierten Anisotropie sowie der daraus resultierenden Doppelbrechungseffekte für integriert-optische Elemente, wie beispielsweise Lichtwellenleiter (LWL) und Bragg-Gitter (BG).
Mithilfe mehrerer unabhängiger Messmethoden konnten die Projektpartner eine dreidimensionale Analyse der Anisotropie spritzgegossener COC-Halbzeuge durchführen. Dabei wurde eine inhomogene Anisotropieverteilung festgestellt, wobei diese insbesondere nahe der Substratoberflächen stark ausgeprägt und zur Substratmitte hin vernachlässigbar ist. Ferner gelang eine Korrelation der lokalen Doppelbrechung mit den orts-, richtungs- und polarisationsabhängigen Eigenschaften oberflächennah integrierter LWL sowie BG. Zum Beispiel weisen LWL im anisotropen Bereich die geringste optische Dämpfung auf. In der weniger anisotropen Region können andererseits Strukturen hergestellt werden, die als Polarisationsfilter fungieren. Bei oberflächennahen PPBG führt eine ausgeprägte lokale Doppelbrechung zu einem stärkeren Reflexionssignal aber auch zur Ausbildung von dedizierten polarisationsabhängigen Reflexionsmaxima.
Insgesamt konnten die Projektpartner aus den erarbeiteten Erkenntnissen eindeutige Herstellungsempfehlungen für integriert-optische Bauteile in anisotropen COC-Substraten ableiten.
