DD152212A1 - Optisches system zur umwandlung der polarisation von licht - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Umwandlung von unpolarisiertem in linaer polarisiertes Licht mit hoher Lichtausbeute zur Anwendung in der optischen Nachrichtenuebertragung und Messtechnik. Ziel der Erfindung ist die weitgehend ungedaempfte lineare Polarisierung des Lichtes. Die Erfindung loest die Aufgabe, unpolarisiertes in linear polarisiertes Licht ohne wesentlichen Informationsverlust umzuwandeln. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz gegenueber einer Austrittsseite des Polarisationsprismas ein die dort austretende Komponente des Lichtstrahles in etwa parallel zur Richtung der anderen Komponente umlenkender Spiegel angeordnet, im Strahlengang einer Komponente ein die Ebene dieser Komponente in die Ebene der anderen Komponente drehendes optisches Element, vorzugsweise eine Lambda/2-Platte, eingebracht und gegebenenfalls optische Mittel zur Buendelung der Komponenten, z.B. zwei v-foermig aneinandergekittete planparallele Platten, vorhanden sind.

Description

, Titel der Erfindung

. ',Optisches System zur Umwandlung der Polarisation von;Licht Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung·· betri.fft.-ein optisches System zur Umwandlung von unpölarisiertem in linear polarisiertes Licht mit hoher Lichtausbeute zur Anwendung in der optischen Nachrichtenübertragung und Meßtechnik»

.!Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

ι .... ...· . ·· .

Zur·-Umwandlung von unpölarisiertem Licht in linear polarisiertes Licht werden bisher optische Gitter oder Polarisationsprismen' eingesetzt . Bei der Verwendung von optischen Gittern werden nur die Schwingungskomponenten der elektrischen Feldstärke der Lichtwelle.senkrecht zu den Gitterele-

' menten hindurchgelassen. Es tritt ein Lichtverlust der Ausgangsiichtleistung von 3 dB auf. Die Erzeugung von linear, polarisierten! Licht mit Hilfe von Polarxsationsprismen ,(z.B. Nicoisches Pri-srna) beruht darauf, daß an einer optischen Grenzfläche'der unpolarisierte Lichtstrahl in zwei

ι Teilstrahlen zerlegt-,wird, die einen bestimmten Winkel untereinander einschließen und senkrecht zueinander linear polarisiert sind. Einer der linear polarisierten Teilstrahlen wird genutzt. Das hat ebenfalls einen Lichtverlust von 3 dB

-2-

der Ausgangslichtleistung zur Folge. Es ist bekannte daß Teilelemente der optischen Nachrichtenübertragung und Meßtechnik, wie z.B. Schalter ,Abzweige oder Dämpfungsglieder, einfacher und ökonomischer ausgeführt werden können, wenn sie mit linear' polarisiertem Licht !arbeiten. Diesen Vorteilen steht bisher der Nachteil einer hohen Grunddämpfung des gesamten Übertragungsweges vor allem durch den Polarisator entgegen«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die .weitgehend ungedämpfte lineare Polarisierung des Lichtes.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung löst die Aufgabe, unpolarisiertes in ljinear

ι polarisiertes Licht ohne wesentlichen.Informationsverlust umzuwandeln» , ·......

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß¹ gegenüber einer Austrittsseite des Polarisationsprismas ein die

dort austretende Komponente des Lichtstrahles in etwa parallel zur Richtung der-anderen Komponente umlenkender Spiegel angeordnet, im Strahlengang einer Komponente ein die Ebene dieser Komponente in die Ebene der anderen Komponente drehendes optisches Element ,vorzugsweise eine λ/2 -Platte, eingebracht und gegebenenfalls optische Mittel zur Bündelung der Komponenten_ä' ζ.B. zwei V- förmig aneinandergekittete, planparallele Platten, vorhanden sind. Das unpolarisierte Licht wird zunächst wie bekannt im Polarisationsprisma in seine orthogonalen, lineaF polarisierten Komponenten aufgeteilt. Über den Spiegel wird die eine Komponente in die Richtung und über das polarisationseb.enen- :drehende Element in die Polarisationsebene der anderen Kom-'ponente gelenkt bzw. gedreht ._vDie Spiegelneigung und der'Abstand zum nächsten Element der Übertragungsstrecke können so eingestellt werden« daß die Komponenten im Element zusammen-

— 3— ' ει» «ώ» eä» ¹^

ι treffen. Ihre Bündelung ist aber auch durch weitere optische ι -Mittel'!möglich. Entscheidend ist, daß die Informationen beider Komponenten im nächsten Element der Übertragungsstrecke nach der Umwandlung im wesentlichen voll erhalten bleiben.

. · Die Lichtintensität liegt nur wenige Prozent, die durch die

Übergangsverluste an Grenzflächen und Reflexionen hervor- ! gerufen werden, unter der Ausgangsleistung des einfallenden Lichtbündels. j

j

Ausführungsbeispiel '· ί

1 I '

.ν ^l " ι

j . In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Lösung dargestellt.

' ' Ein annähernd paralleles, nicht linear polarisiertes Lichtbündel 1 durchscheint das Polarisationsprisma 4 und wird an der,das Polarisationsprisma durchquerenden Grenzfläche in .zwei senkrecht aufeinanderstehende und senkrecht zueinander linear polarisierte Teilstrahlen 2,3 aufgeteilt. Der!Teilstrahl 2 verläßt in Richtung des ankommenden Strahlenbündels 1 das Polarisationsprisma 4 und ist senkrecht polarisiert. Der zweite, waagerecht polarisierte Teilstrahl 3, tritt in das Prisma 5 senkrecht ein und wird an der verspiegelten Seite, die derart geneigt und bemessen ist, daß der reflektierte Teilstrahl 3 annähernd parallel zum Teilstrahl 2 'ist, reflektiert. Der reflektierte waagerecht polarisierte Teilstrahl 3 trifft senkrecht auf .d₍ie λ/2- Platte 7 und seine Polarisationsebene wird um 90 gedreht, so daß der aüstretende Teilstrahl 3 nun ebenfalls senkrecht polarisiert ist . und somit die gleiche Polarisationsrichtung wie Teilstrahl 2 hat. Es werden zwei V-förmig aneinandergekittete Plahparallelplatten 8 derart bemessen und.angeordnet in den Strahlengang dieser linear polarisierten Teilstrahlen 2,3 gebracht, daß diese einen Parallelversatz der Teilstrahlen bewirken

.· -'... I

und sich die Querschnitte der Teilstrahlen an den Umfangen ' berühren. Es entsteht ein linear polarisiertes, annähernd •paralleles Lichtbündel 9, das aus zwei Teilstrahlen 2,3 gebildet wird.

Dieses linear polarisierte Lichtbündel 9 kann für die Reali-

sierung optischer Funktionsglieder (Dämpfungsglieder,Abzweige usw.) in optischen Nachrichtenübertragungswegen und für meßtechnische Zwecke verwendet werden. . j

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   ,1". Optisches System zur Umwandlung von unpolarisiertem in linear polarisiertes Licht mit einem Polarisationsprisma, gekennzeichnet dadurch, daß .gegenüber einer Austrittsseite des Polarisationsprismas ein die dort austretende, Komponente des Lichtstrahles in etwa parallel zur-Richtung der anderen Komponente umlenkender Spiegel angeordnet, im Strahlengang'einer Komponente ein die Ebene dieser Komponente in die Ebene der anderen Komponente drehendes optisches Element, vorzugsweise eine λ/2- Platte, und gegebenenfa.lls optische Mittel zur Bündelung der Komponenten, ζ.Β . zwei V- förmig aneinandergekittete, parallele Platten, vorhanden sind.

   plan-