Bei der Nachrichtenübertragung mit Lichtpulsen kann man ausserordentlich hohe Ubertragungsbandbreiten erreichen, lassen sich doch Impulse erzeugen, deren Abstand in der Grössenordnung von 10 ps liegt. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Obertragung von Nachrichten mittels Lichtpulsen, insbesondere für derart schnelle Pulsfrequenzen, und ist gekennzeichnet durch einen optischen Sender mit einem optischen Multiplexer, welcher einen Puls erzeugt, der aus Impulsgruppen mit je einem Synchronisationsimpuls konstanter Amplitude und amplitudenmodulierten Nachrichtenimpulsen besteht, deren Maximalamplitud kleiner ist als die des Synchronisationsimpulses, durch einen Lichtempfänger mit einem Pulsgenerator,
der synchron mit den empfangenen Synchronisierungsimpulsen einen Uberlagerungspuls erzeugt, durch eine optische Laufzeitanordnung, welche optisch nichtlineare Materialien enthält und in der einen Richtung von dem Überlagerungspuls und in der entgegengesetzten Richtung von dem ganzen empfangenen Puls durchlaufen wird, derart, dass beim Zusammentreffen eines Uberlagerungsimpulses mit einem Informationsimpuls ein Lichtimpuls unter einem Winkel zur Laufrichtung der Pulse aus der Laufzeitanordnung austritt, und durch photoelektrische Wandler, welche längs der Laufzeitanordnung so angebracht sind, dass jeder von einem Nachrichtenimpuls einer Gruppe herrührende, aus der Laufzeitanordnung austretende Lichtimpuls auf einen eigenen photoelektrischen Wandler fällt.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren beispielsweise erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung zur Erzeugung des zu übertragenden Signals,
Fig. 2a dessen zeitlichen Verlauf,
Fig. 2b den zeitlichen Verlauf des im Demodulator erzeugten Überlagerungspulses,
Fig. 3 eine Anordnung zur Pulsdemodulation,
Fig, 4 u. 5 zwei Blockdiagramme für verschiedene Formen eines Überlagerungspulserzeugers,
Fig. 6-11 verschiedene optische Laufzeitanordnungen.
Sender
In Fig. 1 ist 11 ein Laser, welcher mit phasenstarrer Schwingungskopplung arbeitet, derart, dass er einen Puls aussendet, welcher aus sehr kurzen, lichtstarken Impulsen besteht. Die Impulsbreite liegt beispielsweise in der Grössenordnung von 10 ps. Dieser Puls geht zunächst auf einen Strahlteiler 12 und von dort einerseits über den Strahlsammler 13 zur Übertragungsstrecke 14, andererseits auf eine Laufzeitstrecke 15, die aus einer Reihe teildurchlässiger Spiegel 15 gebildet wird. Diese Spiegel können so ausgebildet sein, dass der Anteil des abgelenkten Lichtes mit zunehmendem Wege zunimmt, derart, dass die abgelenkten Strahlen alle etwa die gleiche Stärke haben. Jeder dieser Strahlen geht durch einen der elektrooptischen Modulatoren 16, die im einfachsten Falle die Strahlen binär modulieren, d. h. durchlassen oder sperren.
Die Strahlen werden in einer zweiten Laufzeitstrecke 17, die der Laufzeitstrecke 15 gleicht, wieder zu einem Strahl zusammengefasst, im Strahlsammler 13 mit dem vom Strahlteiler 12 kommenden Strahl zusammengeführt und können in einem Lichtverstärker 18 oder 19 verstärkt werden.
Bei dieser Anordnung genügt es, wenn die elektro-optischen Modulatoren mit einer Frequenz gleich der Wiederholungsfrequenz der Impulsgruppe arbeiten, die etwa um eine Grössenordnung tiefer ist als die Nachrichtenimpulsfrequenz.
Signal
Der Strahl am Ausgang 14 trägt jetzt einen Puls fO, welcher aus Gruppen mit einem Synchronisierungsimpuls aO grösserer Amplitude und einer Reihe aufeinanderfolgender Impulse a1 . . . an mit einer kleineren Amplitude oder der Amplitude O (bei binärer Modulierung) besteht (Fig. 2a). Der jeweilige Abstand zweier Impulse ist grösser als deren Breite und durch die doppelte Zeit gegeben, die der Lichtstrahl zum Durchlaufen der Entfernung zwischen zwei nebeneinanderligenden Strahlteilern benötigt. Die einzelnen Impulse der Gruppe sind in bekannter Weise je einem Übertragungskanal zugeordnet, so dass die Übertragungseinrichtung ein Multiplexsystem mit n Kanälen bildet. Sie sind amplitudenmoduliert, d. h. im einfachsten Falle entweder anwesend oder nicht.
Empfänger
Im Empfänger nach Fig. 3 ist f0 der eintretende Lichtstrahl, welcher durch den Strahlteiler 38 in zwei Strahlen aufgespalten wird. Der erste Strahl geht zum Überlagerungspulserzeuger 37, der andere Strahl in die Laufzeitanordnung 31. In diese tritt der Überlagerungspuls F von rechts ein und durchläuft sie von rechts nach links. Gleichzeitig durchläuft der ganze empfangene Puls die Laufzeitanordnung von links nach rechts. Der erste Nachrichtenimpuls a1 tritt mit dem Überlagerungsimpuls F im Punkt 341 auf der Höhe des elektro-optischen Wandlers 35 zusammen.
In später beschriebener Weise wird dadurch ein Lichtimpuls erzeugt, welcher auf den photoelektrischen Wandler 35a fällt und dort in einen elektrischen Impuls umgewandelt wird. Das gleiche geschieht an den Stellen ..... . 34n der weiteren elektro-optischen Wandler 352...35, für die Impulse .... . a. Der Abstand der elektro-optischen Wandler oder der zugeordneten Punkte in der Laufzeitanordnung ist gleich z c1+c2 worin z der zeitliche Abstand zweier impulse, c1 und ci die Lichtgeschwindigkeit der Impulse von rechts nach links bzw.
links nach rechts bedeutet.
Das demodulierte Signal der einzelnen Kanäle wird dann elektronisch weiterverarbeitet.
Eine ähnliche Anordnung ist bekannt zur Messung der Dauer und des Verlaufs extrem kurzer Lichtimpulse. Die in Fig.
3 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von ihr dadurch, dass das aus der Laufzeitanordnung seitlich austretende Licht durch diskrete photoelektrische Wandler und nicht von einer Kamera aufgenommen wird.
tAberlagençngspulseReuger
Der Überlagerungspulserzeuger 37 wird durch den Synchronisationsimpuls aO ausgelöst bzw. synchronisiert. Wegen der grösseren Amplitude dieses Impulses spricht er nur auf diesen an und nicht auf die Informationsimpulse. Er erzeugt für jeden Synchronisationsimpuls einen Überlagerungsimpuls, der in Fig. 2b dargestellt ist.
Eine Anordnung des Überlagerungspulserzeugers ist in Fig.
4 dargestellt. f0 ist der empfangene Puls, der auf einen photoelektrischen Wandler 41 fällt, den man auch als Demodulator bezeichnen kann. Er hat eine Ansprechschwelle derart, dass er die Synchronisationsimpulse empfängt und die Nachrichtenimpulse unterdrückt. Er gibt also für jeden Synchronisationsimpuls einen elektrischen Impuls ab. Dieser wird im Verstärker 42 verstärkt, in einem Phasenschieber 43 mit Feinanpassung in der Phase eingestellt und geht als Modulationswelle 46 zu dem internen Modulator 45 einer Laserkavität 44. Durch die phasenstarre Schwingungskopplung innerhalb 45 entsteht ein periodischer Intensitätsverlauf.
Die Kavitätslänge ist so angepasst, dass die Eigenperiode bis auf die Unschärfe der Frequenz (bestimmt durch die Güte der Laserkavität) mit der Synchronisierperiode übereinstimmt.
Die Güte der Laserkavität ist so angepasst, dass einerseits durch die hohe Güte die austretenden Impulse F genügend scharf definiert sind, dass aber andererseits bei gewissen Schwankungen der Impulsamplitude und der Impulsperiode p die Synchronisation nicht abreisst.
Die Linienbreite des verstärkenden Mediums ist so gewählt, dass die Impulsbreite der Überlagerungsimpulse etwa gleich der der Nachrichtenimpulse ist.
Die Phasenverschiebung im elektrischen System nach Fig. 4 zwischen dem Demodulator 41 und dem Modulator 45 kann eine Unsicherheit hervorrufen. Eine Amplituden- oder Formveränderung des Signals kann ausserdem zu anderen Phasendifferenzen unter gekoppelten Eigenschwingungen in 44 führen und somit die Synchronisation vollständig zerstören.
Die Ansprüche an die Elektronik sind somit sehr hoch.
Bei einer zweiten Ausführung des Überlagerungspulsgene rators wird der Strahl f0 direkt in eine Laserkavität eingekoppelt. Durch die nichtlinearen Lasereigenschaften wird der Synchronisationsimpuls aO wesentlich verstärkt, während der Informationspuls .... . a im Untergrund verschwindet. Der aus der Laserkavität ausgekoppelte Strahl hat den in Fig. 2b gezeigten Verlauf. Für den Laser besteht noch die zusätzliche Bedingung, dass seine Lichtfrequenz mit der der Signalwelle übereinstimmt.
Auch die direkte Einkopplung des ankommenden Strahles f0 in den Laser 44 ist optisch sehr anspruchsvoll und bei kleinster Dejustierung zerfällt die Synchronisation. Dieser Nachteil kann behoben werden, wenn man eine resonanzfreie Verstärkerkette aufbaut (Fig. 5).
Diese besteht aus einer Kette von mehreren gleichwertigen Gliedern und einem Abschlussbegrenzer. Jedes Glied besteht aus einem Laserverstärker, z.B. 51, 53, 55 (Laserrohr ohne Spiegel) und einem sättigbaren Absorber, z.B. 52,54,56. Der erste Verstärker 51 verstärkt das Eingangssignal f0 ungefähr linear und addiert eigenes Rauschen. Der sättigbare Absorber unterdrückt das Rauschen und den Puls at . . . an, während der Puls aO nur unwesentlich abgeschwächt wird. Nachdem genügend viele Verstärkungsglieder durchlaufen sind, stimmt, abgesehen von der Form des Untergrundes und grösserer Amplitudenstreuung, der Strahl km mit dem Puls F bei den anderen Systemen überein. Der sättigbare Verstärker 57 am Schluss der Kette dient als Begrenzer.
Damit wird die Impulsform leicht verändert und die Amplitudenschwankungen werden wesentlich unterdrückt.
Das beste Signalrauschverhältnis und die beste Stabilität erreicht man mit dem System nach Fig. 4. Am schlechtesten wird es bei dem System nach Fig. 5. Somit hängt es von der technischen Ausführung ab, welches System vorzuziehen ist.
Laufreitanordnung
Sie enthält eine Laufzeitstrecke 61, die vom Strahl f0 von links nach rechts, eine zweite Laufzeitstrecke 63, die vom Strahl F von rechts nach links durchlaufen wird, zwei gekreuzte Polarisatoren 62 und 64, sowie eine Reihe photoelektrischer Wandler 65 (Fig. 6).
Die Laufzeitstrecke besteht aus lichtstreuendem Material, wie einer milchigen Flüssigkeit oder einem durchsichtigen festen Körper, der streuende Partikel enthält. In ihr wird der Strahl f0 gestreut. Ein Teil der gestreuten Strahlen tritt durch den Polarisator 62 in die Verzögerungsstrecke 63 ein. Diese besteht aus optisch nichtlinearem Material, dessen optische Eigenschaften von der Beleuchtungstärke abhängen. Solches Material ist z.B. Lithiumniobat.
An Orten und Zeiten, an denen sich die gestreuten Strahlen mit dem Überlagerungsimpuls F in 63 treffen, erleiden sie eine Drehung der Polarisationsebene, sodass ein Teil durch den Analysator 64 hindurchtreten und somit die photoelektrischen Wandler 65 erreichen kann. Wie schon oben beschrieben, erscheint somit in jedem Wandler das einem Kanal zugeordnete Signal.
Da im Gegensatz zu der bekannten Anordnung mit photographischer Auswertung nicht das an allen Stellen seitlich aus der Laufzeitanordnung austretende Licht, sondern nur das von bestimmten Stellen herrührende Licht ausgewertet wird, erreicht man eine wesentlich bessere Lichtausnützung durch einen Linsenaufbau nach Fig. 7. Durch die Linsen 76 wird das gestreute Licht auf den Strahl F projiziert und durch die Linsen 78 wird das wegen der Drehung der Polarisationsebene durch den Analysator 74 hindurchtretende Licht auf die photoelektrischen Wandler 75 vereinigt. Die optische Achse jeder dieser Doppelabbildung liegt quer zu dem Strahl F, sodass der Überlagerungsimpuls mit den Informationsimpulsen an bestimmten Orten in der Verzögerungsstrecke 73 koinzidiert.
Anstatt des lichtstreuden Mediums in der Verzögerungsstrecke 61 können für eine bessere Lichtausnutzung diskrete Strahlteiler eingesetzt werden.
Eine solche Anordnung ist in Fig. 8 dargestellt. Dabei liegen in der Verzögerungsstrecke eine Reihe teildurchlässiger Spiegel 86, von denen jeder nur einen bestimmten Teil der Strahlung reflektiert und den übrigen Teil durchlässt. Diese können so ausgeführt werden, dass der Anteil der reflektierten Strahlen nicht gleichmässig ist, sondern mit zunehmendem Weg zunimmt, derart, dass die abgelenkten Lichtstrahlen etwa die gleiche Stärke haben. Diese Anordnung ist wesentlich lichtstärker als die Streuanordnung, auch kann der erste Polarisator fortfallen, wenn der eintretende Lichtstrahl wo bereits polarisiert ist. Die beiden Laufzeitstrecken können auch räumlich zusammenfallen, dann laufen f0 und F in entgegengesetzter Richtung auf der gleichen Bahn.
Die bereits erwähnte bekannte Anordnung zur Messung kurzer Lichtimpulse ist so eingerichtet. Auch hier kann die Lichtstärke für die interessierenden Überlagerungspunkte erhöht werden, indem nach Fig. 9 durch Sammellinsen 97 und Hohlspiegel 98 die in der Laufzeitstrecke 91 liegenden Überlagerungspunkte auf die Eingänge der Lichtwandler 95 abgebildet werden.
Eine andere Anordnung zeigt Fig. 10: Die Laufzeitstrecke 101 enthält eine Reihe teildurchlässiger Spiegel, die durch die Grenzflächen zweier Materialien gebildet werden, von denen mindestens eines einen elektrooptischen Effekt aufweist. Durch den einfallenden Überlagerungsstrahl F werden die Phasengeschwindigkeiten des Pulses derart geändert, dass der Reflektionskoeffizient der teildurchlässigen Spiegel mindestens für den betreffenden Ablenkwinkel wesentlich verändert wird. Die Ablenkung erfolgt in einem zweckmässigen Winkel, der nicht gleich 900sein muss. Im Ruhezustand tritt an dem Spiegel keine Reflexion auf: entweder sind die beiden Brechungsindizes an der Grenzfläche gleich, sodass keine Diskontinuität auftritt oder sie steht zum Strahl im Brewster-Winkel.
Trifft an einerSpiegeloberfläche einNachrichtenimpuls mit dem Überlagerungsimpuls zusammen, wird der Strahl abgelenkt, durch den betreffenden photoelektrischen Wandler aufgenommen und in einen elektrischen Impuls umgewandelt.
Die Grenzflächen der Laufzeitstrecke, durch die die Strahlen f0 unf F eintreten, sind so ausgebildet, dass die austretenden Strahlen nicht in das Innere reflektiert werden. Dies wird-in bekannter Weise entweder durch Anpassung der Übergangsschicht (Oberflächenvergütung) oder durch Winkelanpassung (Brewster-Winkel) erreicht. Der am Ende der Laufzeitstrecke austretende Strahl kann direkt zur Erregung des Überlagerungs-Pulserzeugers dienen, wobei der Strahlteiler 38 fortfällt (Fig. 3).
Wenn die erforderliche Distanz zwischen den Messtellen zu klein wird, können die Reflexionsflächen so gelegt werden (Fig.
11), dass die Strahlen abwechselnd aus verschiedenen Oberflächen der Laufzeitrichtung austreten.
When transmitting messages with light pulses, extremely high transmission bandwidths can be achieved, since pulses can be generated whose spacing is in the order of magnitude of 10 ps. The invention relates to a device for the transmission of messages by means of light pulses, in particular for such fast pulse frequencies, and is characterized by an optical transmitter with an optical multiplexer, which generates a pulse consisting of pulse groups each with a synchronization pulse of constant amplitude and amplitude-modulated message pulses The maximum amplitude is smaller than that of the synchronization pulse through a light receiver with a pulse generator,
which generates a superimposing pulse synchronously with the received synchronization pulses, by an optical time-of-flight arrangement which contains optically non-linear materials and is traversed in one direction by the superimposing pulse and in the opposite direction by the entire received pulse, in such a way that when a superimposing pulse meets a Information pulse a light pulse exits the transit time arrangement at an angle to the direction of travel of the pulses, and through photoelectric converters which are mounted along the transit time arrangement so that each light pulse originating from a message pulse of a group and emerging from the transit time arrangement falls on its own photoelectric converter.
Various embodiments of the invention are explained below with reference to the figures, for example.
Show it:
1 shows an arrangement for generating the signal to be transmitted,
2a shows the course over time,
2b shows the temporal course of the superimposition pulse generated in the demodulator,
3 shows an arrangement for pulse demodulation,
Fig, 4 u. 5 two block diagrams for different forms of an overlay pulse generator,
6-11 different optical time-of-flight arrangements.
Channel
In FIG. 1, 11 is a laser which works with phase-locked oscillation coupling in such a way that it emits a pulse which consists of very short, powerful pulses. The pulse width is, for example, of the order of 10 ps. This pulse first goes to a beam splitter 12 and from there on the one hand via the beam collector 13 to the transmission path 14, and on the other hand to a transit time path 15, which is formed from a series of partially transparent mirrors 15. These mirrors can be designed in such a way that the proportion of deflected light increases as the path increases, in such a way that the deflected rays all have approximately the same strength. Each of these beams goes through one of the electro-optical modulators 16, which in the simplest case modulate the beams in binary form, i. H. let through or block.
The beams are combined again to form a beam in a second transit time section 17, which is the same as the transit time section 15, merged in the beam collector 13 with the beam coming from the beam splitter 12 and can be amplified in a light amplifier 18 or 19.
With this arrangement, it is sufficient if the electro-optical modulators operate at a frequency equal to the repetition frequency of the pulse group, which is about an order of magnitude lower than the message pulse frequency.
signal
The beam at the output 14 now carries a pulse f0, which consists of groups with a synchronization pulse a0 of greater amplitude and a series of successive pulses a1. . . an with a smaller amplitude or the amplitude O (with binary modulation) (Fig. 2a). The respective distance between two pulses is greater than their width and is given by twice the time that the light beam needs to travel the distance between two adjacent beam splitters. The individual pulses of the group are each assigned to a transmission channel in a known manner, so that the transmission device forms a multiplex system with n channels. They are amplitude modulated, i. H. in the simplest case either present or not.
receiver
In the receiver according to FIG. 3, f0 is the incoming light beam which is split into two beams by the beam splitter 38. The first beam goes to the superimposition pulse generator 37, the other beam into the transit time arrangement 31. The superimposition pulse F enters this from the right and passes through it from right to left. At the same time, the entire received pulse passes through the transit time arrangement from left to right. The first message pulse a1 joins the superimposition pulse F at point 341 at the level of the electro-optical converter 35.
In a manner to be described later, this generates a light pulse which falls on the photoelectric converter 35a and is converted into an electrical pulse there. The same happens in the places ...... 34n the further electro-optical converter 352 ... 35, for the pulses ..... a. The distance between the electro-optical converters or the assigned points in the transit time arrangement is equal to z c1 + c2 where z is the time interval between two pulses, c1 and ci the speed of light of the pulses from right to left or
left to right means.
The demodulated signal of the individual channels is then electronically processed.
A similar arrangement is known for measuring the duration and course of extremely short light pulses. The in Fig.
The arrangement shown in FIG. 3 differs from it in that the light emerging laterally from the transit-time arrangement is recorded by discrete photoelectric converters and not by a camera.
Dismantling pulsesReuger
The superimposition pulse generator 37 is triggered or synchronized by the synchronization pulse aO. Because of the larger amplitude of this impulse, it only responds to it and not to the information impulses. For each synchronization pulse it generates a superimposition pulse, which is shown in FIG. 2b.
An arrangement of the superimposition pulse generator is shown in Fig.
4 shown. f0 is the received pulse that falls on a photoelectric converter 41, which can also be called a demodulator. It has a response threshold such that it receives the synchronization pulses and suppresses the message pulses. It therefore emits an electrical impulse for every synchronization impulse. This is amplified in amplifier 42, adjusted in phase in a phase shifter 43 with fine adjustment and goes as modulation wave 46 to internal modulator 45 of a laser cavity 44. The phase-locked oscillation coupling within 45 creates a periodic intensity profile.
The cavity length is adapted so that the natural period coincides with the synchronization period, except for the uncertainty of the frequency (determined by the quality of the laser cavity).
The quality of the laser cavity is adapted in such a way that on the one hand the high quality defines the emerging pulses F sufficiently sharply, but on the other hand the synchronization does not break with certain fluctuations in the pulse amplitude and the pulse period p.
The line width of the amplifying medium is chosen so that the pulse width of the superimposition pulses is approximately the same as that of the message pulses.
The phase shift in the electrical system according to FIG. 4 between the demodulator 41 and the modulator 45 can cause uncertainty. A change in amplitude or shape of the signal can also lead to other phase differences with coupled natural oscillations in 44 and thus completely destroy the synchronization.
The demands on electronics are therefore very high.
In a second embodiment of the superimposition pulse generator, the beam f0 is coupled directly into a laser cavity. Due to the non-linear laser properties, the synchronization pulse aO is significantly amplified, while the information pulse ..... a disappears underground. The beam coupled out of the laser cavity has the course shown in FIG. 2b. For the laser there is an additional condition that its light frequency corresponds to that of the signal wave.
The direct coupling of the incoming beam f0 into the laser 44 is optically very demanding and the synchronization breaks down with the slightest misalignment. This disadvantage can be eliminated by building a resonance-free amplifier chain (Fig. 5).
This consists of a chain of several equivalent links and a termination limiter. Each link consists of a laser amplifier, e.g. 51, 53, 55 (laser tube without mirror) and a saturable absorber, e.g. 52.54.56. The first amplifier 51 amplifies the input signal f0 approximately linearly and adds its own noise. The saturable absorber suppresses the noise and the pulse at. . . on, while the pulse aO is only slightly weakened. After a sufficient number of amplification elements have passed through, apart from the shape of the background and greater amplitude dispersion, the beam km coincides with the pulse F in the other systems. The saturable amplifier 57 at the end of the chain serves as a limiter.
This slightly changes the pulse shape and the amplitude fluctuations are substantially suppressed.
The best signal-to-noise ratio and the best stability are achieved with the system according to FIG. 4. It becomes worst with the system according to FIG. 5. Thus, it depends on the technical design which system is to be preferred.
Running arrangement
It contains a transit time segment 61, which is traversed by beam f0 from left to right, a second transit time segment 63, which is traversed by beam F from right to left, two crossed polarizers 62 and 64, and a number of photoelectric converters 65 (FIG. 6).
The transit time section consists of light-scattering material, such as a milky liquid or a transparent solid body that contains scattering particles. The beam f0 is scattered in it. Some of the scattered beams enter the delay path 63 through the polarizer 62. This consists of optically non-linear material, the optical properties of which depend on the illuminance. Such material is e.g. Lithium niobate.
At locations and times at which the scattered beams with the superposition pulse F in 63 meet, they suffer a rotation of the plane of polarization so that a part can pass through the analyzer 64 and thus reach the photoelectric converter 65. As already described above, the signal assigned to a channel appears in each converter.
Since, in contrast to the known arrangement with photographic evaluation, it is not the light emerging laterally from the travel-time arrangement at all points but only the light originating from certain points that is evaluated, a much better use of light is achieved by a lens structure according to FIG. 7. By the lenses 76, the scattered light is projected onto the beam F, and the light passing through the analyzer 74 because of the rotation of the plane of polarization is combined onto the photoelectric converter 75 by the lenses 78. The optical axis of each of these double images lies transversely to the beam F, so that the superimposition pulse coincides with the information pulses at certain locations in the delay path 73.
Instead of the light-scattering medium in the delay path 61, discrete beam splitters can be used for better light utilization.
Such an arrangement is shown in FIG. There are a number of partially transparent mirrors 86 in the delay path, each of which reflects only a certain part of the radiation and lets through the remaining part. These can be designed in such a way that the proportion of the reflected rays is not uniform, but increases with increasing distance, in such a way that the deflected light rays have approximately the same strength. This arrangement is much more luminous than the scatter arrangement, and the first polarizer can be omitted if the incoming light beam is already polarized somewhere. The two transit times can also coincide spatially, then f0 and F run in opposite directions on the same path.
The already mentioned known arrangement for measuring short light pulses is set up in this way. Here, too, the light intensity for the superimposed points of interest can be increased by mapping the superimposed points located in the transit time path 91 onto the inputs of the light converters 95 by means of converging lenses 97 and concave mirrors 98 according to FIG.
FIG. 10 shows another arrangement: the transit time path 101 contains a number of partially transparent mirrors which are formed by the interfaces between two materials, at least one of which has an electro-optical effect. The incident superimposed beam F changes the phase velocities of the pulse in such a way that the reflection coefficient of the partially transparent mirror is changed significantly at least for the relevant deflection angle. The deflection takes place at an appropriate angle, which does not have to be equal to 90 °. In the state of rest there is no reflection at the mirror: either the two refractive indices are the same at the interface, so that no discontinuity occurs, or it is at Brewster's angle to the beam.
If a message pulse meets the superimposition pulse on a mirror surface, the beam is deflected, picked up by the relevant photoelectric converter and converted into an electrical pulse.
The boundary surfaces of the transit time path through which the rays f0 and F enter are designed so that the exiting rays are not reflected into the interior. This is achieved in a known manner either by adapting the transition layer (surface coating) or by adapting the angle (Brewster angle). The beam emerging at the end of the transit time can be used directly to excite the superimposed pulse generator, the beam splitter 38 being omitted (FIG. 3).
If the required distance between the measuring points is too small, the reflective surfaces can be placed like this (Fig.
11) that the rays emerge alternately from different surfaces in the direction of travel.