DD148261A1 - CONVERSION PROCESS OF UNPOLARIZED LIGHT IN LINEAR POLARIZED LIGHT - Google Patents
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Abstract
Fuer die optische Nachrichtenuebertragungstechnik sind optische Bauelemente mit nichtreziprokem Charakter erforderlich, die aber fuer ihre Funktion linear polarisiertes Licht benoetigen, das im allgemeinen nicht ohne weiteres zur Verfuegung steht. Ziel ist es, bei der Umwandlung von unpolarisiertem Licht in linear polarisiertes Licht einen hohen Umwandlungsgrad zu erzielen. Dies wird dadurch erreicht, dasz das unpolarisierte Licht ueber eine Linse aus optisch anisotropem Material in zwei Anteile zerlegt wird, von denen der eine Anteil gebuendelt und der andere Anteil parallelisiert ist. Der gebuendelte Anteil wird anschlieszend in seiner Polarisationsebene zum Beispiel ueber eine Lambda/2-Platte so gedreht, dasz er zu dem ersten Anteil parallel verlaeuft und somit beide Anteile jetzt linear polarisiert sind. Das Verfahren macht den Einsatz daempfungsarmer, nichtreziproker optischer Bauelemente, die einfach herstellbar sind, fuer die Praxis zugaenglich.Optical communication techniques require non-reciprocal optical devices, but they require linearly polarized light for their function, which is generally not readily available. The aim is to achieve a high degree of conversion when converting unpolarized light into linearly polarized light. This is achieved by dividing the unpolarized light into two parts via a lens of optically anisotropic material, one part of which is bundled and the other part is parallelized. The bundled portion is then rotated in its polarization plane, for example via a lambda / 2 plate, so that it runs parallel to the first component and thus both components are now linearly polarized. The method makes the use of low-fidelity, non-reciprocal optical devices that are easy to manufacture available to the practice.
Description
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Berlin, den 9.11.79 Ze/Ks 29170/333Berlin, 9.11.79 Ze / Ks 29170/333
Anmelder Claus RenschenApplicant Claus Renschen
Titel : Umwandlungsverfahren von unpolarisiertem Licht in linear polarisiertes LichtTitle: Transformation of unpolarized light into linearly polarized light
Anwendungsgebietfield of use
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von unpolarisiertem Licht in linear polarisiertes Licht}das in der optischen Nachrichtenübertragungstechnik, der optischen Mei3-teohnik und dem optischen Gerätebau Anwendung findet.The invention relates to a method for converting unpolarized light into linearly polarized light} which is used in optical communication systems, optical-Mei3 teohnik and the optical equipment construction.
Charakteristik bekannter technischer LösungenCharacteristic of known technical solutions
KLr die Leitungssysteme der optischen Uachrichtenübertragungstechnik werden unter anderem optische Bauelemente mit nichtreziprokem Charakter benötigt. Diese an sich bereits aus der Hochfrequenztechnik bekannten Bauelemente, wie Isolatoren und Zirkulatoren, benötigen jedoch für ihre Funktion linear polarisierte elektromagnetische Wellen, das heißt bezogen auf den optischen Bereich: linear polarisiertes Licht. Linear polarisiertes Licht steht in der optischen Nachrichtenübertragungstechnik jedoch im allgemeinen nicht ohne weiteres zur Verfügung, so daß es durch Verwendung an sich bekannterThe optical information transmission line systems require, among others, non-reciprocal optical devices. However, these components, which are already known from radio-frequency technology, such as isolators and circulators, require linearly polarized electromagnetic waves for their function, that is to say those based on the optical range: linearly polarized light. However, linearly polarized light is generally not readily available in optical communications technology, so that it is known per se by use of the art
')i nc? ι mOi.i: -.λ s art ο') i nc? ι mOi.i : -.λ s art ο
Polarisationsfilter oder Polarisationsprismen aus unpolarisiertem Licht gewonnen werden muß, wobei entweder unter Verwendung dichroitischer "beziehungsweise pleochroitischer Materialien Licht nur einer Polarisationsrichtung ungehindert ein solches Polarisationsfilter passiert, während alles übrige Licht absorbiert wird oder es werden mittels doppelbrechender Prismen, zum Beispiel Nicoisches Prisma, Glan-Thomson-Prisma, Eoehon-Prisma u.a.,' zwei hinsichtlich ihrer Polarisation senkrecht, zueinander stehende Lichtanteile mit unterschiedlicher Ausbreitung sr ichtung erzeugt, vgl· IT.D. Shewandrow: Die Polarisation des Lichtes , Akademie-Verlag, Berlin 1973. Die Verwendung der bekannten Polarisationsfilter verursacht somit einen Intersitätsverlust von ca. 50 %· Die Verwendung von Polarisationsprismen bedeutet einen relativ hohen Aufwand zur Ausnutzung beider hinsichtlich ihrer Polarisation senkrecht zueinander stehenden Lichtanteile beziehungsweise ruft ebenfalls einen Intensitätsverlust von ca· 50 % hervor.Polarization filters or polarization prisms must be obtained from unpolarized light, either using dichroic or pleochroic materials, light of only one polarization direction unhindered passing such a polarization filter, while all other light is absorbed or by means of birefringent prisms, for example Nicoisches Prisma, Glan-Thomson -Prisma, Eoehon-Prisma et al., 'Two with respect to their polarization perpendicular to each other standing light components with different propagation sr ichtung generated, cf. IT.D. Shewandrow: The polarization of light, Akademie-Verlag, Berlin 1973. The use of the known polarizing filters thus causes a loss of interference of about 50 % · The use of polarizing prisms means a relatively high cost to exploit both with respect to their polarization perpendicular to each other standing light components or also calls a Intensitätsverl ust of ca. 50 % .
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, bei der Umwandlung von unpolarisiertem Licht in linear polarisiertes Licht einen hohen Umwandlungsgrad zu erreichen, der die Realisierung nichtreziproker optische Bauelemente mit geringen Intensitätsverlusten gestattet.The aim of the invention is to achieve a high degree of conversion in the conversion of unpolarized light into linearly polarized light, which allows the realization of non-reciprocal optical components with low intensity losses.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung bei einem Verfahren zur Umwandlung von unpolarisiertem Licht in linear polarisiertes Licht einfache Linsen derart einzusetzen, daß unpolarisiertes Licht fast vollständig in linear polarisiertes Licht einer Ausbrei— tungsrichtung umgewandelt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß unpolarisiertes Licht durch eine Linse aus optisch anisotropem Material in zwei Punkten derart abge-It is an object of the invention in a method for converting unpolarized light in linearly polarized light to use simple lenses such that unpolarized light is almost completely converted into linearly polarized light of a propagation direction. This is achieved according to the invention in that unpolarized light is separated in two points by a lens of optically anisotropic material.
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bildet wird, daß ein Anteil des Lichtes gebündelt und der andere Anteil parallelisiert wird, so daß die Polarisation des Lichtes in diesen beiden Punkten senkrecht zueinander ist, und das in einem dieser Punkte beziehungsweise in der Nahe eines dieser Punkte Mittel zur Drehung der Polarisationsebene des Lichtes derart angeordnet und bemessen sind, daß die Beeinflussung des parallelisierten Anteils des Lichtes, relativ gering ist und daß in der Nähe eines dieser Punkte . Linsen aus optisch isotropem Material derart angeordnet sind, daß beide Lichtanteile sich mit gleicher Richtung und/oder gleicher Winkeldivergenz ausbreiten.is formed, that a portion of the light is focused and the other portion is parallelized so that the polarization of the light in these two points is perpendicular to each other, and in one of these points or near one of these points means for rotation of the polarization plane of the light are arranged and dimensioned so that the influence of the parallelized portion of the light, is relatively low and that in the vicinity of one of these points. Lenses are arranged from optically isotropic material such that both light components propagate with the same direction and / or the same angular divergence.
AusfUhrungsbeispielexemplary
Anhand eines in der zugehörigen Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels Licht, das aus einem Lichtwellenleiter für die optische Nachrichtenübertragung austritt.Reference to a reproduced in the accompanying drawings embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows an arrangement for carrying out the method according to the invention by means of light emerging from an optical waveguide for the optical communication.
Eine in einer Halterung 9 angeordnete Kalkspatlinse 2 ..; '·· bildet Licht, das aus der Endfläche 4 eines Lichtwellenleiters 1 austritt, in zwei Punkten ab.A arranged in a holder 9 Kalkspatlinse 2 .. ; '·· forms light emerging from the end face 4 of an optical waveguide 1, in two points.
Die Endfläche 4 des Lichtwellenleiters 1 ist dabei in einem Abstand 3 von der Kalkspatlinse 2 angeordnet, der gleich der Brennweite der Kalkspatlinse 2 für Licht mit einer Polarisationsrichtung (außerordentlicher Anteil AS) parallel zur Kristallachse 10 der Kalkspatlinse 2 ist. Einer der genannten Punkte liegt dabei im Unendlichen, das heißt, der außerordentliche Anteil AS des Lichtes wird hinter der Kalkspatlinse 2 parallelisiert. Der Lichtanteil mit einer Polarisationsrichtung senkrecht zur Kristallachse 10 der Kalkspatlinse 2, das heißt, der ordentliche Anteil OS, wird in dem anderen Punkt 8 gebündeltThe end surface 4 of the optical waveguide 1 is arranged at a distance 3 from the calcite lens 2, which is equal to the focal length of the calcspar lens 2 for light having a polarization direction (extraordinary proportion AS) parallel to the crystal axis 10 of the calcspar lens 2. One of the points mentioned here lies at infinity, that is, the extraordinary proportion AS of the light is parallelized behind the calcite lens 2. The light component with a polarization direction perpendicular to the crystal axis 10 of the calcspar lens 2, that is, the ordinary portion OS, is focused in the other point 8
Auf einer Glasplatte 5 ist eine Sammellinse 6 derart angeord- On a glass plate 5, a converging lens 6 is arranged in such a way.
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net, daß der ordentliche Anteil OS des Lichtes ebenfalls parallelisiert wird und durch die Glasplatte 5 tritt, auf deren anderen Seite eine λ/2-Platte 7 angeordnet ist, die die Polarisationsrichtung des ordentlichen Anteils OS um 90° dreht, so daß dieser die λ/2-Platte im Hinblick auf die Kristallachse 10 als außerordentlicher Anteil AS verläßt. Das unpolarisierte Licht des Lichtwellenleiters 1 ist somit fast vollständig in linear polarisiertes Licht, Polarisationsrichtung senkrecht zur Kristallach.se 10, umgewandelt worden. Umgekehrt können parallel verlaufende Lichtwellen entsprechender Polarisation in den Lichtwellenleiter 1 eingekoppelt werden·net, that the ordinary portion OS of the light is also parallelized and passes through the glass plate 5, on the other side of a λ / 2 plate 7 is arranged, which rotates the polarization direction of the ordinary portion OS by 90 °, so that this λ / 2-plate with respect to the crystal axis 10 leaves as an extraordinary proportion AS. The unpolarized light of the optical waveguide 1 has thus been almost completely converted into linearly polarized light, polarization direction perpendicular to the crystal axis 10. Conversely, parallel light waves of corresponding polarization can be coupled into the optical waveguide 1.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in Verbindung mit Λ/2 Platten, Faraday-Drehern und Flüssigkeitskristallen mit natürlicher Drehung der Polarisationsebene dämpfungsarme, nichtreziproke optische Bauelemente realisieren.With the method according to the invention can be realized in conjunction with Λ / 2 plates, Faraday rotors and liquid crystals with natural rotation of the polarization plane low-attenuation, non-reciprocal optical components.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD21803479A DD148261A1 (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | CONVERSION PROCESS OF UNPOLARIZED LIGHT IN LINEAR POLARIZED LIGHT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD21803479A DD148261A1 (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | CONVERSION PROCESS OF UNPOLARIZED LIGHT IN LINEAR POLARIZED LIGHT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD148261A1 true DD148261A1 (en) | 1981-05-13 |
Family
ID=5521919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD21803479A DD148261A1 (en) | 1979-12-21 | 1979-12-21 | CONVERSION PROCESS OF UNPOLARIZED LIGHT IN LINEAR POLARIZED LIGHT |
Country Status (1)
Country | Link |
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DD (1) | DD148261A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5142411A (en) * | 1987-09-24 | 1992-08-25 | Werner J. Fiala | Multifocal birefringent lens system |
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1979
- 1979-12-21 DD DD21803479A patent/DD148261A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5142411A (en) * | 1987-09-24 | 1992-08-25 | Werner J. Fiala | Multifocal birefringent lens system |
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