DE10034706C2 - Elektrooptik-Meßfühler - Google Patents

Elektrooptik-Meßfühler

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Abstract

Die Erfindung offenbart einen Elektrooptik-Meßfühler mit den folgenden Elementen: DOLLAR A einer Laserdiode (10) zur Emission eines Laserstrahls, basierend auf einem Kontrollsignal eines Oszilloskops; zwei Kollimatorlinsen (3, 9) zur Umwandlung des Laserstrahls in einen parallelen Strahl; einem Elektrooptik-Element (2) mit einer reflektierenden Schicht (2a) an einer Endlfäche davon, mit optischen Eigenschaften, die durch Ausbreitung eines elektrischen Feldes über einen Metallstift (1a) verändert werden, der an der Endfläche auf der Seite der reflektierenden Schicht (2a) vorgesehen ist; einem Isolator (17) zwischen der Kollimatorlinse (9) und dem Elektrooptik-Element (2), der daran angepaßt ist, den Laserstrahl, der von der Laserdiode (10) emittiert wird, durchzulassen, um Licht, das von der reflektierenden Schicht (2a) zurückgeworfen wird, vom Laserstrahl zu separieren; einer Photodiode (12, 14) zur Umwandlung des reflektierten Lichts, das durch den Isolator (17) separiert wurde, in ein elektrisches Signal; einer Temperaturmessungsvorrichtung (4a), die so angeordnet ist, daß sie in Kontakt mit den optischen Komponenten steht, die den Isolator (17) bilden, und die die Temperatur der optischen Komponenten mißt und das Meßergebnis nach außen weitergibt; einer Temperatureinstellungsvorrichtung (4b), die so angeordnet ist, daß sie in Kontakt zur Laserdiode (10) steht und die Temperatur der Laserdiode (10) einstellt, basierend auf dem Ergebnis der Temperaturmessung; und einer ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrooptik-Meßfühler, der darauf ausge­ richtet ist, ein elektrisches Feld, das durch ein Meßsignal erzeugt wird, mit einem Elektrooptik-Kristall zu koppeln, wenn ein Lichtstrahl auf diesen Elektrooptik-Kristall fällt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Meßfühler ist aus US 5 808 473 A bekannt.
Mit einem Meßfühler dieser Art kann die Wellenform eines elektrischen Signals über die Polarisation von einfallendem Licht beobachtet werden. Die Grundlagen hierfür sollen kurz erläutert werden.
Es ist möglich, ein elektrisches Feld, das durch ein Meßsignal erzeugt wird, mit einem Elektrooptik-Kristall zu koppeln, dabei einen Laserstrahl auf diesen Elektro­ optik-Kristall treffen zu lassen und die Wellenform des Meßsignals über die Polari­ sation des Laserstrahls zu beobachten. Es ist möglich, den Laserstrahl in einen gepulsten Laserstrahl umzuwandeln und Beobachtungen mit einer extrem hohen Zeitauflösung zu machen, wenn das Meßsignal abgetastet (ge"sample"t) wird. Eine Vorrichtung mit diesen Möglichkeiten ist ein Elektrooptik-Abtast(Sampling)- Oszilloskop, das den Elektrooptik-Meßfühler verwendet, der dieses Phänomen ausnutzt.
Wenn dieses Elektrooptik-Sampling-Oszilloskop (im folgenden mit "EOS- Oszilloskop" bezeichnet) mit einem konventionellen Sampling-Oszilloskop vergli­ chen wird, das einen elektrischen Meßfühler verwendet, sind die folgenden Eigen­ schaften bemerkenswert:
  • 1. Das Signal ist leicht zu messen, weil kein Erdungskabel notwendig ist.
  • 2. Da der Metallstift an der Spitze des Elektrooptik-Meßfühlers vom Schalt­ kreissystem isoliert ist, ist es möglich, eine hohe Eingangsimpedanz zu rea­ lisieren. Als Resultat davon ergibt sich nahezu kein Qualitätsverlust des Meßsignals.
  • 3. Bei Verwendung eines optischen Pulses ist eine Breitbandmessung bis hin­ auf in den GHz-Bereich möglich.
Der Aufbau eines Elektrooptik-Meßfühlers konventioneller Technologie wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. In Fig. 7 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Meßfühlerkopf aus einem Isolator, in dessen Mitte ein Metallstift 1a eingepaßt ist. Bezugsziffer 2 bezeichnet ein Elektrooptik-Element, das eine reflektierende Schicht 2a aufweist, die auf einer Endoberfläche auf der Seite des Metallstiftes 1a vorgese­ hen ist und in Kontakt mit dem Metallstift 1a steht. Die Bezugsziffern 3 und 9 be­ zeichnen Kollimatorlinsen. Bezugsziffer 5 bezeichnet eine ¼-Wellenlängen-Platte. Die Bezugsziffern 6 und 8 bezeichnen Polarisations-Strahlteiler. Bezugsziffer 7 be­ zeichnet ein Faraday-Element. Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Laserdiode, die zur Emission eines Laserstrahls in Antwort auf ein Pulssignal dient, das von einem EOS-Oszilloskop (nicht gezeigt) ausgegeben wird.
Die Bezugsziffern 11 bis 13 bezeichnen Kollektivlinsen, und die Bezugsziffern 12 und 14 bezeichnen Photodioden, die dazu dienen, den Eingangslaserstrahl in ein elektrisches Signal umzuwandeln und das Signal an das EOS-Oszilloskop weiter­ zugeben. Bezugsziffer 15 bezeichnet ein Meßfühlergehäuse. Bezugsziffer 17 be­ zeichnet einen Isolator mit der ¼-Wellenlängen-Platte 5, den beiden Polarisations- Strahlteilern 6 und 8 und dem Faraday-Element 7, der dazu dient, das Licht, das von der Laserdiode 10 ausgesandt wird, passieren zu lassen und das Licht, das durch die reflektierende Schicht 2a zurückgeworfen wird, zu isolieren.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 der optische Weg des Laserlichts, das von der Laserdiode 10 entsandt wird, erläutert. In Fig. 7 bezeichnet das Refe­ renzzeichen A den optischen Weg des Laserstrahls. Zunächst wird der von der Laserdiode 10 entsandte Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 9 in einen parallelen Strahl umgewandelt. Dieser parallele Strahl bewegt sich geradeaus durch den po­ larisierten Strahlteiler 8, das Faraday-Element 7 und den polarisierten Strahlteiler 6 und durchquert anschließend die ¼-Wellenlängen-Platte 5, um schließlich von der Kollimatorlinse 3 gesammelt zu werden, woraufhin er auf das Elektrooptik-Element 2 fällt. Das auftreffende Licht wird durch die reflektierende Schicht 2a, die auf der Endoberfläche des Elektrooptik-Elementes 2 auf der Seite, die dem Metallstift 1a zugewandt ist, ausgebildet ist, zurückgeworfen.
Dann wird der reflektierte Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 3 wiederum in einen parallelen Strahl umgewandelt und bewegt sich durch die ¼-Wellenlängen-Platte 5. Ein Teil des Laserstrahls wird durch den polarisierten Strahlteiler reflektiert, von der Kollektivlinse 11 gesammelt und fällt auf die Photodiode 12. Der Laserstrahl, der durch den polarisierten Strahlteiler 6 hindurchgeht, wird von dem polarisierten Strahlteiler 8 reflektiert, von der Kollektivlinse 13 gesammelt und trifft auf die Pho­ todiode 14. Die ¼-Wellenlängen-Platte 5 dient zur Einstellung der Laserstrahlen, die auf die Photodioden 12 und 14 fallen, so daß deren Intensitäten gleich sind.
Als nächstes wird der Meßvorgang für ein Meßsignal mit dem Elektrooptik- Meßfühler aus Fig. 7 erklärt. Wenn der Metallstift 1a in Kontakt mit einem Meß­ punkt angeordnet ist, wird das elektrische Feld am Elektrooptik-Element 2 aufgrund einer Spannung, die dem Metallstift 1a zugeführt wird, auf das Elektrooptik-Element 2 übertragen, was das Phänomen nach sich zieht, daß der Brechungsindex wegen des Pockels-Effekts verändert wird. Demgemäß trifft der Laserstrahl, der von der Laserdiode 10 entsandt wird, auf das Elektrooptik-Element 2, und die Polarisation des Strahls ändert sich, wenn sich der Laserstrahl entlang des Elektrooptik- Elementes 2 ausbreitet. Dann wird der Laserstrahl mit veränderter Polarisation von der reflektierenden Schicht 2a zurückgeworfen, gesammelt und trifft auf die Photo­ dioden 12 und 14, wo er in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
Die Veränderung in der Polarisation, die durch das Elektrooptik-Element 2 verur­ sacht wird und mit einer Veränderung der Spannung des Meßpunktes einhergeht, führt zu einem Unterschied der Ausgabesignale der Photodioden 12 und 14, und durch Detektion des Unterschieds ist es möglich, das elektrische Signal zu mes­ sen, dem der Metallstift 1a ausgesetzt ist.
In dem oben beschriebenen Elektrooptik-Meßfühler werden die elektrischen Si­ gnale aus den Photodioden 12 und 14 in das EOS-Oszilloskop eingegeben und verarbeitet. Statt dessen ist es jedoch auch möglich, die Signale durch Verbindung der Photodioden 12 und 14 mit einer konventionellen Meßvorrichtung, wie z. B. ei­ nem Echtzeitoszilloskop, über eine dedizierte Regeleinrichtung zu messen. So ist es möglich, auf einfache Weise eine Breitbandmessung unter Zuhilfenahme des Elektrooptik-Meßfühlers durchzuführen.
Der in Fig. 7 gezeigte Elektrooptik-Meßfühler verwendet interne optische Kompo­ nenten. Diese optischen Komponenten besitzen die charakteristische Eigenschaft, daß sich deren Brechungsindex verändert, wenn die Temperaturen der Kompo­ nenten sich verändern. Die Veränderung im Brechungsindex führt direkt zu einem Meßfehler. Daher ist es gewünscht, daß die optischen Komponenten bei gleicher Temperatur gehalten werden wie zum Zeitpunkt der Meßfühlerkalibrierung. Da je­ doch eine Bedienungsperson den Elektrooptik-Meßfühler aus Fig. 7 bei der Benut­ zung halten muß, ist es schwierig, die Temperatur des Meßfühlers konstant zu halten. Auch die Veränderung der Umgebungstemperatur führt zu Veränderungen in den Temperaturen der Komponenten, die den Meßfühler bilden, was wiederum die Genauigkeit der Messung reduziert. Dieser Nachteil wohn auch dem aus der eingangs genannten US 5 808 473 A bekannten Meßfühler inne.
Aus JP 11 174 089 A in Patent Abstracts of Japan ist ein Meßfühler mit einem elektrooptischen Element bekannt, das mit einer Temperaturmeßvorrichtung ver­ sehen ist. Das Meßergebnis derselben wird an eine Auswerteschaltung weiterge­ leitet, von der ein Peltier-Element gesteuert wird, mit dem das elektrooptische Ele­ ment wärmeleitend verbunden ist, so daß seine Betriebstemperatur beeinflußt wer­ den kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektrooptik- Meßfühler zu liefern, der geeignet ist, eine konstante Meßgenauigkeit aufrechtzu­ erhalten, auch wenn eine Temperaturveränderung stattfindet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Darin zeigt:
Fig. 1 ein Aufbauschema, das die Konfiguration eines optischen Systems ge­ mäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine Ansicht der Temperatureigenschaften der ¼-Wellenlängen-Platte, die im Meßfühler verwendet wird;
Fig. 3 eine Ansicht des Verhältnisses zwischen Brechungsindex und Trans­ missionswellenlänge an der ¼-Wellenlängen-Platte;
Fig. 4 eine Ansicht des Verhältnisses zwischen Transmissionswellenlänge und Phasenabweichung an der ¼-Wellenlängen-Platte;
Fig. 5 eine Ansicht der Temperatureigenschaften einer Laserdiode;
Fig. 6 eine Ansicht des Temperaturverhältnisses zwischen den optischen Komponenten und der Laserdiode; und
Fig. 7 ein Aufbauschema, das die Konfiguration eines optischen Systems ei­ nes konventionellen Elektrooptik-Meßfühlers darstellt.
Eine Ausführungsform eines Elektrooptik-Meßfühlers gemäß der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Fig. 1 zeigt den Aufbau der Ausführungsform. In Fig. 1 sind Teile, die denen des konventionel­ len Meßfühlers aus Fig. 7 gleich sind, mit denselben Bezugsziffern versehen, und deren Erklärungen werden weggelassen. Der Elektrooptik-Meßfühler der Zeich­ nung unterscheidet sich von dem konventionellen Meßfühler darin, daß eine Tem­ peraturmessungsvorrichtung 4a vorgesehen ist, die mit der ¼-Wellenlängen-Platte 5 in Kontakt steht, desweiteren dadurch, daß eine Temperatureinstellvorrichtung 4b vorgesehen ist, die in Kontakt mit der Laserdiode 10 steht, und dadurch, daß eine Temperaturkontrolleinheit 4c außerhalb des Elektrooptik-Meßfühlers (im folgenden zur Vereinfachung lediglich als Meßfühler bezeichnet) vorgesehen ist.
Die Temperaturmessungsvorrichtung 4a, die in Fig. 1 gezeigt ist, setzt sich aus einem Thermistor oder dergleichen zusammen und ist mit dem Meßfühlergehäuse 15 verbunden, wobei sie Kontakt zu der ¼-Wellenlängen-Platte 5 besitzt. Die Temperatureinstellvorrichtung 4b besteht aus einem Peltier-Element oder derglei­ chen und ist mit dem Meßfühlergehäuse 15 verbunden, so daß sie in Kontakt mit der Laserdiode 10 steht. Die Temperaturmessungsvorrichtung 4a und die Tempera­ tureinstellvorrichtung 4b sind jeweils mit der Temperaturkontrolleinheit 4c verbun­ den, die außerhalb des Meßfühlergehäuses 15 vorgesehen ist. Die optischen Kom­ ponenten, die den Isolator 17 bilden, können befestigt werden, indem ein Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit verwendet wird, und die Temperaturmessungs­ vorrichtung 4a kann in diesem Isolator 17 vorgesehen sein.
Als nächstes wird ein Prinzip zur Verbesserung der Meßgenauigkeit unter Bezug­ nahme auf die Fig. 2 bis 5 erläutert. Fig. 2 zeigt die Temperatureigenschaften der ¼-Wellenlängen-Platte 5, die innerhalb des Meßfühlers verwendet wird. In Fig. 2 stellt die x-Achse die Temperatur der ¼-Wellenlängen-Platte 5 und die y-Achse deren Brechungsindex dar. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besitzt die ¼-Wellenlängen- Platte 5 die Eigenschaft, daß der Brechungsindex kleiner wird, wenn die Tempera­ tur steigt.
Fig. 3 zeigt das Verhältnis zwischen dem Brechungsindex und der Transmissions­ wellenlänge der ¼-Wellenlängen-Platte 5. In Fig. 3 stellt die x-Achse die Trans­ missionswellenlänge der ¼-Wellenlängen-Platte 5 und die y-Achse deren Bre­ chungsindex dar. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besitzt die ¼-Wellenlängen-Platte 5 die Eigenschaft, daß die Transmissionswellenlänge größer wird, wenn der Bre­ chungsindex kleiner wird. In diesem Fall ist unter der Transmissionswellenlänge die Lichtwellenlänge innerhalb der ¼-Wellenlängen-Platte 5 zu verstehen. In anderen Worten, ein kleinerer Brechungsindex führt zum Auftreten des Phänomens, daß die Wellenlänge von Licht, das auf die ¼-Wellenlängen-Platte 5 fällt, größer erscheint, als sie tatsächlich ist.
Fig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen der Transmissionswellenlänge der ¼- Wellenlängen-Platte 5 und der Phasenabweichung. In Fig. 4 stellt die x-Achse die Transmissionswellenlänge der ¼-Wellenlängen-Platte 5 und die y-Achse die Pha­ senabweichung dar. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weicht die Phase unter der Annah­ me, daß zum Zeitpunkt der Meßfühlerkalibration die Transmissionswellenlänge λ1 und die Phasenabweichung "0" ist, in die negative (-) Richtung ab, wenn die Wel­ lenlänge größer wird. Wird die Transmissionswellenlänge kürzer, weicht die Phase in die positive (+) Richtung ab.
Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, weicht die Phase in die negative (-) Richtung ab, da die Transmissionswellenlänge der ¼-Wellenlängen-Platte 5 länger wird, wenn de­ ren Temperatur ansteigt. Eine derartige Phasenabweichung führt zu einer Senkung des S/N-Verhältnisses.
Andererseits ist die Wellenlänge des von der Laserdiode emittierten Lichts unter­ schiedlich in Abhängigkeit von der Temperatur der Laserdiode 10 selbst. Fig. 5 zeigt die Temperatureigenschaften der Laserdiode 10. In Fig. 5 stellt die x-Achse die Temperatur der Laserdiode 10 und die y-Achse die Ausgangswellenlänge dar. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, besitzt die Laserdiode 10 das Merkmal, daß bei steigen­ der Temperatur der Laserdiode 10 die Ausgangswellenlänge größer wird.
Wegen dieser Eigenschaft wird der Brechungsindex der optischen Komponenten kleiner, wenn deren Temperatur größer wird. Dieses Phänomen ist ähnlich zu dem Fall, daß die Wellenlänge des Lichts, das durch jede optische Komponente hin­ durchgeht, länger wird. Die Erfindung ist so gestaltet, daß dieser Effekt verhindert wird, indem die Temperatur der Laserdiode reduziert wird und ihre Ausgangswel­ lenlänge zu kürzeren Wellenlängen hin verschoben wird. Wenn die Temperatur der optischen Komponenten reduziert wird, wird die Ausgangswellenlänge zu längeren Wellenlängen hin verschoben, indem die Temperatur der Laserdiode gemäß Ver­ änderungen in der Temperatur der optischen Komponenten entsprechend gesteu­ ert wird.
Als nächstes werden die Vorgänge zur Veränderung der Wellenlänge des Aus­ gangslichtes aufgrund der Vornahme der Temperatureinstellung der Laserdiode 10 erläutert. Zunächst wird, wie in Fig. 6 gezeigt, in der Temperaturkontrolleinheit 4c das Temperaturverhältnis zwischen den optischen Komponenten und der Laserdi­ ode gespeichert. In Fig. 6 stellt die x-Achse die Temperatur der Laserdiode 10 und die y-Achse die Temperatur der optischen Komponenten des Isolators 17 dar, die äquivalent zur Temperatur der ¼-Wellenlängen-Platte 5 ist. Wie in der Zeichnung gezeigt, wird die Zieltemperatur der Laserdiode 10 entsprechend der Veränderung in der Temperatur der optischen Komponenten definiert. In diesem Fall ist unter der Zieltemperatur die Temperatur zum Erreichen der Ausgangswellenlänge der La­ serdiode 10 zu verstehen, die eine Veränderung des Brechungsindex aufgrund der Temperaturänderung der optischen Komponenten ausschließt. Demgemäß kontrol­ liert die Temperaturkontrolleinheit 4c den Vorgang so, daß die Temperatur der La­ serdiode 10 als gleich mit der Zieltemperatur festgesetzt werden kann, in Antwort auf die Temperatur der optischen Komponenten.
Die Temperatur der Temperaturmessungsvorrichtung 4a wird gleich der Tempera­ tur der ¼-Wellenlängen-Platte 5, da die Temperaturmessungsvorrichtung 4a in Kontakt mit der ¼-Wellenlängen-Platte 5 ist. Demgemäß ist das Ergebnis der Temperaturmessungsvorrichtung 4a äquivalent zu der gemessenen Temperatur der ¼-Wellenlängen-Platte 5. Die Temperaturkontrolleinheit 4c erhält diese ge­ messene Temperatur als Meßergebnis, erlangt zudem die oben beschriebene Zieltemperatur, und vollzieht die Temperatureinstellung für die Laserdioden 10, wo­ bei die Temperatur der Temperatureinstellvorrichtung 4b gleich der Zieltemperatur eingestellt wird.
Wenn die Temperatur der Laserdiode 10 geringer ist als die Zieltemperatur, kon­ trolliert die Temperaturkontrolleinheit 4c den Strom, der die Temperatureinstellvor­ richtung 4b versorgt, um deren Temperatur zu erhöhen. In der Temperatureinstell­ vorrichtung 4b hingegen wird Hitze durch den Peltier-Effekt erzeugt, und diese Hit­ ze wird zur Laserdiode 10 geleitet. Als Ergebnis steigt die Temperatur der Laserdi­ ode 10.
Wenn andererseits die Temperatur der Laserdiode 10 höher ist als die Zieltempera­ tur, kontrolliert die Temperaturkontrolleinheit 4c den Strom, der der Tempera­ tureinstellvorrichtung 4b zugeführt wird, um deren Temperatur zu senken. In der Temperatureinstellvorrichtung 4b hingegen wird die Hitze durch den Peltier-Effekt absorbiert, was in einer gesenkten Temperatur der Temperatureinstellvorrichtung 4b resultiert. Da die Laserdiode 10 in Kontakt mit der Temperatureinstellvorrichtung 4b steht, wird die Hitze von der Laserdiode 10 ebenfalls absorbiert. Folglich wird die Temperatur der Laserdiode 10 gesenkt. Die Temperaturkontrolleinheit 4c wie­ derholt die oben beschriebene Stromregelmaßnahme und kontrolliert die Aus­ gangswellenlänge durch Erhöhen oder Senken der Temperatur der Laserdiode 10, basierend auf dem Meßergebnis der Temperaturmessungsvorrichtung 4a.
Eine Beschreibung der Durchführung der Messung des Meßsignals wird weggelas­ sen, da sie ähnlich zur konventionellen Durchführung ist.
Wie aus dem vorhergehenden deutlich wird, ist es möglich, das Meßsignal mit ho­ her Genauigkeit zu messen, da die Ausgangswellenlänge durch die Temperatur­ kontrolle der Laserdiode 10, basierend auf der Temperatur der optischen Kompo­ nenten, die den Isolator 17 bilden, verändert wird.
Die Temperaturkontrolleinheit 4c kann so ausgestaltet sein, daß sie anzeigt, daß die Temperatureinstellung durchgeführt wird, bis die Temperatur der Laserdiode 10 die Zieltemperatur erreicht, basierend auf dem Ergebnis der Temperaturmessungs­ vorrichtung 4a. Unter Bezugnahme auf das dargestellte Ergebnis kann die Bedie­ nungsperson über den Betrieb der Temperatureinstellung informiert sein und dabei in einer geeigneten Art und Weise arbeiten.
Die Temperaturkontrolleinheit 4c kann in einem nicht gezeigten Oszilloskopaufbau enthalten sein. Wenn ein kontinuierlicher Lichtstrahl von der Laserdiode 10 emittiert wird, ist desweiteren in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Signalmes­ sung durch eine konventionelle Meßvorrichtung wie beispielsweise ein Echtzeitos­ zilloskop, ein Sampling-Oszilloskop oder einen Spektralanalysator möglich. In die­ sem Fall können das Echtzeitoszilloskop, das Sampling-Oszilloskop oder der Spektralanalysator anstelle des EOS-Oszilloskops an die Photodioden 12 und 14 über eine dedizierte Regelungseinheit angeschlossen werden.

Claims (6)

1. Elektrooptik-Meßfühler mit:
einer Laserdiode (10) zur Emission eines Laserstrahls, basierend auf einem Kontrollsignal eines Oszilloskops;
mindestens zwei Kollimatorlinsen (3, 9) zur Umwandlung des Laserstrahls in einen parallelen Strahl;
einem Elektrooptik-Element (2) mit einer reflektierenden Schicht (2a) an sei­ ner einen Endoberfläche, mit optischen Eigenschaften, die durch die Aus­ breitung eines elektrischen Feldes über einen Metallstift (1a) verändert wer­ den, der an der Endfläche auf der Seite der reflektierenden Schicht (2a) vor­ gesehen ist;
einem Isolator (17) zwischen der Kollimatorlinse (9) und dem Elektrooptik- Element (2), der dazu geeignet ist, den von der Laserdiode (10) emittierten Laserstrahl hindurchzulassen, um Licht, das von der reflektierenden Schicht (2a) zurückgeworfen wird, von dem Laserstrahl zu separieren; und
mindestens zwei Photodioden (12, 14) zur Umwandlung des reflektierten Lichts, das durch den Isolator (17) separiert wurde, in ein elektrisches Si­ gnal,
dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrooptik-Meßfühler aufweist:
eine Temperaturmessungsvorrichtung (4a), die so angeordnet ist, daß sie in Kontakt mit den optischen Komponenten steht, die den Isolator (17) bilden, und die die Temperatur der optischen Komponenten mißt und das Meßer­ gebnis nach außen weitergibt;
eine Temperatureinstellvorrichtung (4b), die so angeordnet ist, daß sie in Kontakt mit der Laserdiode (10) steht, und die die Temperatur der Laserdi­ ode (10) gemäß dem Meßergebnis der Temperaturmessung einstellt; und
eine Temperaturkontrolleinheit (4c) zur Kontrolle der Temperatureinstellvor­ richtung (4b), basierend auf dem Ergebnis der Temperaturmessung.
2. Elektrooptik-Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Photodioden (12, 14) und die Laserdiode (10) an ein Elektrooptik-Abtast- bzw. Sampling-Oszilloskop angeschlossen sind, und daß die Laserdiode (10) den Laserstrahl als gepulsten Strahl erzeugt, basierend auf einem Kon­ trollsignal vom Elektrooptik-Sampling-Oszilloskop.
3. Elektrooptik-Meßfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserdiode (10) den Laserstrahl als kontinuierlichen Strahl erzeugt.
4. Elektrooptik-Meßfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperaturmessungsvorrichtung (4a) aus einem Thermi­ stor besteht und daran angepaßt ist, die Temperatur der optischen Kompo­ nenten zu messen, basierend auf einer Veränderung des Widerstandwerts.
5. Elektrooptik-Meßfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperatureinstellungsvorrichtung (4b) aus einem Peltier- Element gebildet ist und daran angepaßt ist, die Temperatur der Laserdiode (10) zu erhöhen/senken, basierend auf einer Veränderung eines Stromes.
6. Elektrooptik-Meßfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperaturkontrolleinheit (4c) die Temperatureinstellvor­ richtung (4b) kontrolliert, um die Temperatur der Laserdiode (10) zu senken, wenn die Temperatur der optischen Komponenten hoch ist, basierend auf dem Meßergebnis der Temperaturmessungsvorrichtung (4a), und die Temperatur der Laserdiode (10) zu erhöhen, wenn die Temperatur der optischen Komponenten niedrig ist.
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