DE1965505A1 - Vorrichtung zum optischen parametrischen Verstaerken bzw. zum Nachweis von schwachen Signalen im Mikrowellenbereich - Google Patents
Vorrichtung zum optischen parametrischen Verstaerken bzw. zum Nachweis von schwachen Signalen im MikrowellenbereichInfo
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Description
IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH
Anmelderin:
Amtl. Aktenzeichen:
Böblingen, 29. Dezember 1969 si-hl
International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: Docket YO 968 056
Vorrichtung zum optischen parametrischen Verstärken bzw9
zum Nachweis von schwachen Signalen im Mikrowellenbereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen parametrischen Verstärken bzw. zum Nachweis von schwachen Signalen
im Mikrowellenbereich, der sich etura über ein Gebiet von 10 MHz
bis 10 GHz erstreckt.
Nach dem US-Patent 3.297*8 76 ist es bereits bekannt t zum Zwecke
der Modulation Laserstrahlen an einer akustischen Wellenfront zu beugen. Mit einer ähnlichen Anordnung zur Nachrichtenübermittlung
beschäftigt sich ebenfalls das US-Patent 3.373.380.
Die genannten Patente befassen sich jedoch nicht mit dem Nachweis
und der parametrischen Verstärkung von Signalasi durch Einführung
Π O σι -ß -2 47--3- 1 Π
eines beugenden Elementes in das gemeinsame Gebiet zweier oder mehrerer sich teilweise gegenseitig durchsetzender Laserhohlräume.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
anzugeben, welche in der Lage ist, schwache Eingangssignale zu verstärken und nachzuweisen. Diese Vorrichtung kombiniert
die Eigenschaften niedrigen Rauschens von parametrischen Verstärkern mit der Eigenschaft von Laseranordnungen (optischen Verstärkern)
, eine hohe Verstärkung zu liefern. Die Vorrichtung macht Gebrauch
von einem ersten Laserhohlraum, welcher entweder zu Schwingungen angeregt oder dazu veranlasst wird, seine Eigenfrequenz
unter dem Einfluß von aus einem zweiten Laserhohlraum durch Beugung
aufgenommenen Lichtes seine Frequenz zu ändern·
Die Vorrichtung nach der Lehre der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster von vollständig reflektierenden Spiegeln begrenzter und durch eine Pumpvorrichtung zu Eigenschwingungen
angeregter Laserhohlraum relativ zu einem zweiten von einem vollständig und einem partiell reflektierenden Spiegel begrenzten und
durch eine Pumpvorrichtung mit einem nicht ganz zur Anregung seiner Eigenschwingungen ausreichenden Energiebetrag gespeisten Laserhohlraum
so angeordnet ist, daß die Achsen der beiden Hohlräume einander unter einem nicht verschwindenden Winkel θ schneiden und
daß im Schnittpunkt der Achsen der Hohlräume eine Bragg-Zelle angeordnet
ist, in der durch das zu verstärkende bzw. nachzuweisende Signal über einen elektroakustischen Wandler ein fortlaufender
oder stehender akustischer Wellenzug erzeugt wird, derart, daß durch
Streuung des Lichtes des ersten Hohlraumes an diesem akustischen Wellenzug zusätzliche Energie in den zweiten Hohlraum gelangt
uny dieser nunmehr zu seinen Eigenschwingungen angeregt wird, die durch einen hinter dem partiell reflektierenden Spiegel angeordneten
Detektor nachweisbar sind»
Eine alternative Betriebsweise der gleichen Anordnung erhält man, wenn beide Hohlräume zu ihren (untereinander verschiedenen) Eigenschwingungen
angeregt und mittels einer Bragg-Zelle miteinander gekoppelt werden. Es entstehen dann Schwebungen aus den Eigenfrequenzen,
die leicht selektiv nachgewiesen werden können.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie aus der Figur hervor,
welche in schematischer Weise eine Vorrichtung nach der Lehre der vorliegenden Erfindung zur Verstärkung und zum Nachweis
von schwachen Signalen zeigt. Dieses System besteht im wesentlichen aus zwei Laserhohlräumen mit den zugehörigen Pumpvorrichtungen
sowie aus einer akustischen Bragg-Zelle.
Die Figur zeigt zunächst zwei Laserhohlräume vom Fabry-Perot-Typ. Der erste Laserhohlraum 10 ist in der Längsrichtung abgegrenzt
durch eine erste und eine zweite reflektierende Ebene 12 und 14, die beide vollständig reflektierend sind. Ein aktives Lasermedium
16 ist zwischen beiden reflektierenden Grenzflächen symmetrisch zur Hohlraumachse 30 angeordnet und tiird durch eine geeignete
Docket YO 968 056 0 0 9 8 2 9/1105
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Pumpvorrichtung 18 zu Schwingungen angeregt. Der zweite Hohlraum 20 umfaßt wiederum zwei reflektierende Grenzflächen, z.B. die
Spiegel 22 und 24, weiterhin das aktive Lasermedium 26 und eine zugehörige Pumpvorrichtung 28. Der Spiegel 22 besitzt ein möglichst
hohes Reflektionsvermögen, während der Spiegel 24 nur
teilweise reflektierend ist, so daß ein Teil des im Hohlraum durch stimulierte Emission erzeugten Lichtes aus dem Hohlraum 20
ausgekoppelt werden kann. Die Achse 30 des Hohlraumes 10 und die Achse 32 des Hohlraumes 20 schneiden einander unter einem definierten
Winkel Θ. Eine als Bragg-Zelle bezeichnete Zelle 34 mit einem Medium mit fortlaufenden Ultraschallwellen ist so angeordnet,
daß ihr zentraler Bereich innerhalb des Schnittpunktes der beiden Hohlraumachsen 30 und 32 liegt. Diese Zelle ist an die
Quelle 36 angeschlossen, welche die Energie zur Anregung und Aufrechterhaltung des akustischen Wellenzuges liefert. Die Bragg-Zelle
24 kann eine Zelle vom sogenannten isotropen Typ sein, bei dem das Licht unter einem Winkel gebeugt wird, der dem Winkel
des die Zelle durchsetzenden Lichtes entspricht. Andererseits kann auch eine Bragg-Zelle vom anisotropen Type benutzt werden,
bei welcher das abgebeugte Licht in einer normal zur Oberfläche der Zelle verlaufenden Richtung austritt. Eine anisotrope Bragg-Zelle
wird normal zur Achse 3 2 angeordnet; eine isotrope Zelle ist jedoch in einem von 90° abweichenden Winkel Ö zu orientieren.
Zwischen dem Winkel θ und der Frequenz des Mikrowellensignales
gilt die Beziehung sin θ = wobei An die Wellenlänge
2 Vc °
des einfallenden Lichtes und V die Geschwindigkeit der innerhalb
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der Bragg-Zelle fortschreitenden Ultraschallwelle bedeutet.
Die Arbeitsweise einer Vorrichtung zur akustischen Beugung des Lichtes nach Art der Bragg-Zelle 34 ist bekannt. Eine derartige
Zelle besteht aus einem transparenten Gefäß, das sich im wesentlichen in einer Richtung erstreckt und mit einem Medium gefüllt
ist, in der sich Ultraschallwellen fortzupflanzen vermögen. Sie ist mit einem elektromechanischen Wandler zur Erzeugung von Ultraschallwellen
ausgerüstet, der von einer Wochselspannungsquelle betrieben wird. Richtet man auf die Bragg-Zelle einen Lichtstrahl
einem bestimmten Winkel bezüglich der Wellenfronten der Ultraschallwelle, so wird eine Streuung des Lichtes eintreten.
Kine vollständige Diskussion der isotropen Bragg-Streuung findet man in einem Artikel von D.W. Willard in der Zeitschrift: "Journal
of the Acustical Society of Amerika" Band 21, Hr. 2, Seiten 101 bis 108 (März 1949). Eine entsprechende Abhandlung über die
anisotrope Brag'i-Streuung ist zu finden in einem Artikel von
H.G.H. Lean et al in der Zeitschrift: "Applied Physics Letters"
Band 10, Nr. 2, Seiten 48ff (Januar 1967).
Die Arbeitsweisen der Laser z.B. der Hohlräume 10 und 20 ist an sich in der Technik bekannt. Dem aktiven Medium innerhalb des
Hohlraums wird eine Energie oberhalb oines bestimmten Schwellenwertes
zugeführt. Hierdurch werden Lichtwellen angeregt, die innerhalb der Längserstreckung des Hohlraumes, d.h. zwischen den
beiden Spiegeln hin und her reflektiert werden. Hierbei wird das aktive Medium sehr oft durchsetzt, bis ein stationärer Zustand
bezüglich der angeregten Schwingung erreicht wird. Der Hohlraum kann bei einer einzelnen Frequenz schwingen, die dann Einzelmode
genannt wird oder die Schwingungen können aus einem Gemisch von verschiedenen Frequenzen bestehen, welche Schwingungsform als
Vielfachmode bezeichnet wird.
Einzelheiten über die Arbeitsweise von Laserhohlräumen bzw. über Ilohlraumlaser sind aus der Monographie "The Laser" von W.V, Smith
und P.P. Sorokin (1966) ersichtlich.
In der Figur mögen die hohlraumbegrenzenden Spiegel 12 und 14 eine
entlang der Achse 30 gemessene gegenseitige Entfernung von L besitzen,
dann wird der Hohlraum Schwingungen der axialen Mode Vl aufweisen, wobei V = SÜt· Hierbei bedeutet c die
Lichtgeschwindigkeit und η eine ganze positive Zahl, Der Abstand zwischen den Spiegeln 22 und 24 betrage L2, der Hohlraum 20
weist dann Schwingungen der Frequenzen Vl auf, wobei Ψ - ·
L ι· Ζ L~
gilt. Hierbei bedeutet m wiederum eine ganze Zahl, welche festgelegt
ist durch die in dem Hohlraum 20 vorhandenen Schwingungsmoden.
Eine Abstimmung auf bestimmte Frequenzen V. und V kann dadurch
erfolgen, daß man die die Hohlräume begrenzenden Spiegel in
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geeigneten Abständen L und L anordnet.
Bei einem ersten Arbeitstyp mit anisotroper Bragg-Zelle wird
die akustische Frequenz £ so gewählt, daß die Relation
tg θ = rr— gilt, wobei V die Geschwindigkeit der Ultra-
ne s s
schallwellenzüge innerhalb der Bragg-Zelle 34, PiQ die optische
Wellenlänge des Laserlichts im Vakuum und η den Brechnungsindex
für den außerordentlichen liellenzug innerhalb der Bragg-Zelle 34 bedeuten. In der Vorrichtung nach Fig. 1 kommt der Bragg-Zelle
etwa die Funktion eines optisch unaxialen Kristalles zu. Ist die oben genannte Beziehung erfüllt, erhält man eine maximale Streuungsintensität.
Infolgedessen wird ein Signal der Frequenz f eine sehr viel intensivere Lichtstreuung hervorrufen, wenn die in der
Figur durch den eingezeichneten Winkel S festgelegte Orientierung eingehalten wird. In gleicher Weise wird ein Eingangssignal mit
von f abweichender Frequenz maximale StreuungsIntensitäten für
Richtungen aufweisen, die von θ abweichen. Bei der vorliegenden Erfindung umfaßt das Eingangssignal Frequenzen des Mikrowellenbereichs
und einen kleinen Bereich, der in Richtung höherer Frequenzen daran angrenzt, beispielsweise Frequenzen von 10 MIIz bis
10 GHz.
Der Hohlraum 10 schwingt oberhalb eines energetischen Schwellenwertes
und der Hohlraum 20 erhält nur soviel Energie, daß er gerade noch nicht schwingt. Ein Eingangssignal der Frequenz £ wird
mittels der Hochfrequenzquelle 36 an die Bragg-Zelle 34 angelegt
Docket YO 968 056 009829/1105
und durch den Ultraschallwandler innerhalb der Bragg-Zelle ein
fortlaufender Wellenzug erzeugt. liin Teil des Laserlichts innerhalb
des Hohlraums 10 wird nunmehr durch Beugung an diesem Wellenzug in
den Hohlraum 20 gelangen. Die Frequenz des gebeugten Lichtes erleidet eine Dopplerverschiebung und es ergibt sich so die
Frequenz V-. - f.
^ Durch geeignete Wahl der Längenabmessung L„ des Hohlraumes 20
läßt sich folgende Frequenzbedingung erfüllen
Tnc nc
+
r.
riv
21 V1 ' 2
oder
Unter den genannten Voraussetzungen wird der Hohlraum 20 infolge
der durch Streuung aus dem Hohlraum 10 in ihn gelangenden Lichtenergie
oberhalb des Schwellenwertes arbeiten und beide Hohlräume werden in dem gleichen Mode schwingen, da die Frequenzbedingungen
erfüllt sind.
Das Licht aus dem Hohlraum 20 wird ausgekoppelt über den Spiegel 24 und kann einem Detektor 38 zugeführt werden, beispielsweise
einem Photodetektor, welcher die Anwesenheit eines Eingangssignales der Frequenz f anzeigt. Infolge der Tatsache, daß der
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BAD ORIGINAL
Laserhohlraum eine hohe Güte (Q) besitzt, ist die Anordnung außerordentlich selektiv und nur Mikrowellensignale der Frequenz
f werden verstärkt bzw. von dem Detektor angezeigt. Signale, die von £ abwreichende Frequenzen aufweisen, werden unter dem
Winkel θ zu Lichtstreuungen mit sehr viel geringerer Intensität führen, und diese wird nicht ausreichen, um den Hohlraum 20
zum Schwingen anzuregen. Der Hohlraum 10 besitzt eine relativ hohe Verstärkung, so daß bereits ein ziemlich sclwaches akustisches
Signal der Frequenz f eine ausreichende Lichtstreuung in den Hohlraum 20 hinein bewirkt, um diesen so zum Schwingen anzuregen.
Das Ausgangssignal des Hohlraums 20 erfährt hierbei durch
das aktive Medium 16 eine sehr starke Verstärkung, da das System
als parametrischer Verstärker wirkt, so daß dieses auch als empfindlicher Detektor für das Signal der Frequenz angesehen x\rerden
kann.
Die Ausgangs intensität des Hohlraums 20 ist proportional zu dem aus dem Hohlraum 10 eingestreuten Licht. Diese Streuung erfolgt
an dem Ultraschallwellenzug, der seinerseits wiederum proportional der Amplitude des von der Signalquelle 36 gelieferten Mikrowellensignals
ist. Wird daher das linergieniveau der durch Pumpen verriitteiten linergie im Hohlraum 10 konstant gehalten, so ist die
Ausgangs intensität des vom Hohlraum 20 gelieferten Lichtes repräsentativ
für die Amplitude des eingegebenen Mikrowellensignals.
Bei der oben dargestellten Arbeitsweise wurde die Anwesenheit
Docket YO 968 056
BAD ORlGiNAU
η η α fto.4 / ΐιηε
eines Eingangssignals der Frequenz f durch deren Einkoppeln in
den Hohlraum 20 nachgewiesen. Das gesamte vom Hohlraum 20 gelieferte
Licht wird nachgewiesen und dessen Intensität stellt sozusagen eine Abbildung der Amplitude des Mikrowellensignales
dar.
ßei einer zweiten Arbeitsweise arbeitet der Hohlraum 20 vorzugsweise
oberhalb des Anregungsschwellenwertes. Der Unterschied dieser alternativen Arbeitsweise besteht darin, daß beide Laserhohlräume
von Anfang an unabhängig voneinander schwingen. Das an die Bragg-Zelle 34 angelegte Eingangsmikrowellensignal läßt
durch Beugung Licht vom Hohlraum 10 in den Hohlraum 20 gelangen
und bewirkt so eine gegenseitige Kopplung der Hohlräume, so daß in Wirklichkeit die Arbeitsweise eines Systems aus mehreren gekoppelten
Hohlräumen vorliegt. Bei der zweiten Arbeitsweise P beträgt die Frequenz der akustischen Schwingungen f = a ·=-£—?—<r
L IIj^-Li^J
wobei a eine ganze Zahl bedeutet. Dieser Ausdruck entspricht der Resonanzfrequenz der miteinander gekoppelten Hohlräume 10 und 20,
wobei für jeden Hohlraum Paare von Resonanzfrequenzen existieren. Infolgedessen schwingen die Hohlräume 10 und 20 in einem Mehrfachmode
und wenn ein Mikrowellensignal der Frequenz f an die Bragg-Zelle 34 angelegt wird, so wird durch Beugung Licht vom
Hohlraum 10 in den Hohlraum 20 gelangen und die Hohlräume schwingen
nur mit solchen Frequenzen, die jeder Hohlraum auch unabhän-
~~u~+- vn n&a net
gig von dem anderen erzeugen könnte. Das vom Hohlraum 20 über
den teilweise reflektierenden Spiegel 24 bei Vorhandensein einer Kopplungzwischen den Hohlräumen 10 und 20 gelieferte Ausgangssignal
entspricht einer bestimmten Schwebungsfrequenz, welche nicht vorhanden ist, xtfenn der Hohlraum 20 unabhängig,
d.h. in nicht gekoppeltem Zustand arbeitet.
Für von der Frequenz f abweichende Eingangssignale gelangt zu
wenig Licht durch Beugung vom Hohlraum 10 in den Hohlraum 20, um eine Kopplung zwischen den Hohlräumen zu bewirken und so eine
Schwebungsfrequenz am Ausgang des Hohlraums 20 zu erzeugen. Ein
photoempfindlicher Ausgangsdetektor 38 mit einem Selektivfilter, welches auf die erzeugte Schwebungsfrequenz abgestimmt ist, liefert
somit eine empfindliche Anzeige für die Anwesenheit eines Mikrowellensignals der Frequenz f.
Wie bei der ersten Arbeitsx^eise der Anordnung nach der Lehre der
Erfindung ist die Intensität des Lichtausgangssignals des Hohlraums 20 proportional der vom Hohlraum 10 durch Beugung aufgenommenen
Lichtintensität und ist daher ein brauchbares Maß für die Amplitude des diese Beugung bewirkenden Mikrowellensignals
an der Bragg-Zelle. Da der Detektor 38 für den bevorzugten Nachweis
einer bestimmten Schwebungsfrequenz konstruiert ist, ergibt sich jedoch bei der zweiten Arbeitsweise eine selektivere Amplitudenmessung,
da der Detektor von dem Streulicht der Umgebung oder von z.B. durch üasentladungen erzeugten Photonen weniger
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BAD ORIGiNAl.
beeinflußt wird.
Unter der Voraussetzung, daß die Differenz zwischen L und h
sowie der Winkel Ö so eingestellt werden, daß die Ungleichung
g ± 1.1., wobei /\ V die durch den Dopplereffekt
1 2 — 2 A Ψ "Χ1Λ* wooex £J » η
bewirkte Verbreiterung der Linienweite des aktiven Mediums und ^ c die Lichtgeschwindigkeit bedeutet, können die gekoppelten Laserhohlräume
dazu veranlaßt werden, in einer einzelnen Schwebungsfrequenz
zu schwingen. Iis ist somit ein kleinster I'ert L- - L_
definiert. Ist z.B. die Linienweite ΛVn des aktiven Mediums
1500 MHz, dann bedeutet dies, daß L- - T1 kleiner als 10 cm sein
muß.
Die nach dem oben beschriebenen Vorgehen zu verstärkende bzw. nachzuweisende Frequenz f kann innerhalb eines weiten Bereiches
gewählt werden, da dieser festgelegt ist durch die Auswahl der " Längenabinessungen der Hohlräume L und L0 sowie durch die ganzen
Zahlen m, n, welche ihrerseits von den SchwingunRsmoden innerhalb
der hohlräume abhängen. Die Signalquelle kann deshalb einen weiten Bereich der Mikrowellenskala überstreichen, wobei auch
vom Weltraum gelieferten Signale eingeschlossen sind. Da derartige
von fremden Galaxien ausgestrahlte Mikrowellen sehr schwach sind und einer möglichst rauscharmen Verstärkung bedürfen, könnten
deren Verstärkung bzw. Nachweis mittels einer Vorrichtung nach
der Lehre der vorliegenden Krfindung auch eine in der Radioastronomie
vorteilhafte Anwendungen darstellen.
Docket YO 968 05ü 0 0 9 8 2 9/1105
BAD ORIGINAL
Wünscht man eine andere Frequenz nachzuweisen, so können die Systemparameter in geeigneter Weise der gewünschten Frequenz angepaßt
werden. Dies kann durch Ändern des Winkels Θ, den die Achsen der Hohlräume miteinander bilden und/oder durch Abändern
mindestens einer der beiden Größen L1 und L geschehen.
Die Figur zeigt die Hohlräume 10 und 20 als solche vom Fabry-Perot-Typ.
£s lassen sich jedoch auch andere Lasertypen benutzen, beispielsweise solche mit konfokalen Hohlräumen, die durch gekrümmte
Spiegelanordnungen begrenzt sind.
In der Figur ist der Detektor 38 außerhalb des Hohlraums 20 gezeichnet,
eine Anordnung, die normalerweise vorzuziehen ist. Bei der ersten Arbeitsweise ist es jedoch grundsätzlich möglich, den
photoempfindlichen Detektor zum Nachweis des Laserstrahles auch innerhalb des Hohlraums 20 anzuordnen. Bei der zt^eiten Arbeitsweise
nach der vorliegenden Erfindung kann eine frequenzempfindliche Vorrichtung, beispielsweise ein quadratischer Detektor
ebenfalls innerhalb des Hohlraums 20 angebracht werden, um die Anwesenheit einer Schwebungsfrequenz nachzuweisen. In beiden
Fällen besteht natürlich nicht die Notwendigkeit, eines der den Hohlraum abgrenzenden reflektierenden Medien partiell durchlässig
auszubilden.
Schließlich ist die Lehre der vorliegenden Erfindung nicht an die Anwendung von zwei Laserhohlräumen gebunden. Bei manchen Anwen-
dungsarten kann man eine Lichtstreuung und eine Kopplung auch
zwischen drei oder mehreren Laserhohlräumen nutzbringend anwenden, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, Systeme zu erstellen, die auf eine Eingangssignal hin mehrere Ausgangssignale zu liefern vermögen. Derartige Systeme xiiederum könnten den Ausgangspunkt zur apparativen Realisierung logischer Funktionen darstellen.
zwischen drei oder mehreren Laserhohlräumen nutzbringend anwenden, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, Systeme zu erstellen, die auf eine Eingangssignal hin mehrere Ausgangssignale zu liefern vermögen. Derartige Systeme xiiederum könnten den Ausgangspunkt zur apparativen Realisierung logischer Funktionen darstellen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum optischen parametrisehen Verstärken bzw. zum
Nachweisen von schwachen Signalen im Mikrowellenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster von vollständig reflektierenden
Spiegeln (12, 14) begrenzter und durch eine Pumpvorrichtung (18) zu Eigenschwingungen angeregter Laserhohlraum (10)
relativ zu einem zweiten von einem vollständig und einem partiell reflektierenden Spiegel (22, 24) begrenzten und durch
eine Pumpvorrichtung (28) mit einem nicht ganz zur Anregung seiner Eigenschwingungen ausreichenden Energiebetrag gespeisten
Laserhohlraum (20) so angeordnet ist, daß die Achsen (30, 32) der beiden Hohlräume (10, 20) einander unter einem nicht
verschwindenden Kinkel θ schneiden und daß im Schnittpunkt der Achsen (30, 32) der Hohlräume (10, 20) eine Bragg-Zelle
angeordnet ist, in der durch das zu verstärkende bzw. nachzuweisende Signal (36) über einen elektroakustischen Wandler ein
fortlaufender oder stehender akustischer Wellenzug erzeugt wird, derart, daß durch Streuung des Lichtes des ersten Hohlraumes
(10) an diesem akustischen Wellenzug zusätzliche Energie in den zweiten Hohlraum (20) gelangt und dieser nunmehr zu
seinen Eigenschwingungen angeregt \iird, die durch einen hinter
dem partiell reflektierenden Spiegel (24) angeordneten Detektor (38) nachweisbar sind.
2. Vorrichtung zum optischen parametrischen Verstärken bzw. zum
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BAD ORIGINAL'
Nachweisen von schwachen Signalen im Mikrowellenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, von vollständig reflektierenden
Spiegeln (12, 14) begrenzter und durch eine Pumpvorrichtung (18) zu Eigenschwingungen angeregter Laserhohlraum (10)
relativ zu einem zweiten von einem vollständig und einem partiell reflektierenden Spiegel (22, 24) begrenzten und durch
eine Pumpvorrichtung (28) ebenfalls zu Eigenschwingungen angeregten
Laserhohlraum (20) so angeordnet ist, daß die Achsen (30, 32) der beiden Hohlräume (10, 20) einander unter einem
nicht verschwindenden l.'inkcl θ schneiden und daß im Schnittpunkt
der Achsen (30, 32) der Hohlräume (10, 20) eine Bragg-Zelle angeordnet ist, in der durch das zu verstärkende bzw. nachzuweisende
Signal (56) über einen elektroakustischen Wandler ein
fortlaufender oder stehender akustischer Wellenzug zur optischen Kopplung der T.aser durch Lichtstreuung erzeugt wird, derart,
daß mindestens eine aus Eigenschwingungen der Laserhohlräume zusammengesetzte Schwebungsfrequenz entsteht, die mit
einem auf diese Frequenz abgestimmten Filter versehenen, hinter dem partiell reflektierenden Spiegel (24) angeordneten Detektor
(38) selektiv nachweisbar ist.
3. Vorrichtung nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Laser vom Fabry-Perot-Typ sind.
4» Vorrichtung nach dej: \nspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer· der beiden Laser durch gekrümmte
Docket YO 968 056 0 0 9 8,
BADCR1^AL
reflektierende Flächen begrenzt ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mehr als zwei Laser mit verschiedenen Eigenschwingungen durch eine Bragcr-Zelle optisch miteinander gekoppelt
sind, derart, daß bei Vorliegen eines Hikrowelleneingangssignals
mehr als ein Lichtausgangssignal verfügbar sind.
6. Vorrichtung nach dem Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine maximale, durch Einjustieren des Winkels θ und/oder der
iiohlraumlängen L und L (L1 - L0 Φ O) bewirkte Empfindlich-
1 2 1 Δ
keit.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch
die Anwendung einer isotropen Bragg-Zelle.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Anwendung einer anisotropen Bragg-Zelle.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Anwendung für radioastronomische Messungen,
BAD ORIGINAL
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|---|---|---|---|
| US78909569A | 1969-01-02 | 1969-01-02 |
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1969
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- 1969-12-30 DE DE19691965505 patent/DE1965505A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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