English

Embedding optical waveguides into Printed Circuit Boards (PCB) is an upcoming technology that is designated to meet the increasing demand for bandwidth. This new Electro Optical Printed Circuit Board (EOPCB) is a combination of electrical and optical layers resulting in a hybrid technology. Analog to existing layout software for Printed Circuit Boards, first design editors and simulation software for modeling optical waveguide layers are available. But these are entirely based on ray optical methods, whose scope of application has not yet been defined. The aim of this study is to verify the applied ray optical methods by comparing the results with those of a full-wave analysis. The focus is on modeling the coupling of optical waves with Gaussian intensity profile into cylindrical step-index fibers. Additionally the wave propagation in straight and circular bent slab waveguides is investigated.

Deutsch

Die Integration optischer Wellenleiter in eine herkömmliche elektrische Leiterplatte ist eine viel versprechende Ergänzung der konventionellen elektrischen Technologie, um dem steigenden Bedarf an Bandbreite gerecht zu werden. Analog zur etablierten elektrischen Verbindungstechnik existieren bereits erste Simulationsumgebungen für die Modellierung optischer Wellenleiterlagen. Diese beruhen jedoch gänzlich auf strahlenoptischen Verfahren, deren Gültigkeitsbereich noch nicht abschließend analysiert wurde. Ziel dieser Arbeit ist, die eingesetzten strahlenoptischen Verfahren durch einen Vergleich mit wellentheoretischen Referenzmodellen zu verifizieren. Der Fokus liegt auf der Beschreibung der Einkopplung optischer Wellen mit gaußförmigem Intensitätsprofil in eine kreiszylindrische Stufenindex-Faser. Darauf aufbauend wird die Wellenausbreitung im geraden und zirkular gekrümmten Schichtwellenleiter analysiert.