DE10158379A1

DE10158379A1 - Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser

Info

Publication number: DE10158379A1
Application number: DE2001158379
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Salewski; Thomas Kinder; Ulrich Luebbert
Original assignee: Individual
Current assignee: Tem Messtechnik 30559 Hannover De GmbH
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: DE10158379B4

Description

Der Gegenstand der Erfindung ist ein durchstimmbarer Halbleiterlaser mit thermisch abgeglichenen Komponenten. Die Anordnung weist eine Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator auf. Die Frequenz des emittierten Lichtes wird gleichzeitig durch lokale und von allen anderen Komponenten weitgehend entkoppelte Einstellung der Halbleitertemperatur, durch Steuerung des Injektionsstromes und durch mechanische, thermische oder elektrische Einwirkung auf die Resonanzfrequenz bestimmende optische Elemente so beeinflußt, daß die Durchstimmung mit großem Frequenzhub monofrequent modensprungfrei, zeitlich weitgehend linear und ohne wesentliche Änderung der Strahlungsleistung erfolgen kann.

Aufgabenstellung

Die Aufgabenstellung entspringt vorwiegend dem Bereich der Laserdiagnostik und der optischen Interferometrie sowie der Informationstechnik.

In Betracht gezogene Druckschriften

OPTICS LETTERS

1997

, Vol

22

, Iss

6

, pp 390-392

ELECTRONICS LETTERS

1996

, Vol

32

, Iss

5

, pp 460-461 (UL771)

Stand der Technik

Bekannt sind Anordnungen mit Laserdioden in einem äußeren oder einem erweiterten Resonator

1. in einfacher Fabry-Pérot-Anordnung (d. h. 1 oder 2 Spiegel, die das Licht in die Diode reflektieren)
2. in Fabry-Pérot-Anordnung mit einem Etalon im Resonator, dessen longitudinale Moden eine weitere Frequenzselektion bewirken
3. in Littrow-Anordnung (d. h. mit einem Gitter als frequenzselektivem Reflektor, wobei die erste Beugungsordnung in die Diode reflektiert wird)
4. in Littman-Metcalf-Anordnung (d. h. mit einem Gitter und einem Spiegel als frequenzselektivem Reflektor, wobei das Licht das Gitter zweifach in streifendem Einfall passiert)
5. mit zwei Gittern nach Wandt et al. (OPTICS LETTERS 1997, Vol 22, Iss 6, pp 390-392)
6. in Gestalt eines Michelson-Interferometers nach Zhang-T et al. (ELECTRONICS LETTERS 1996, Vol 32, Iss 5, pp 460-461 (UL771))
7. Anordnungen mit einem Beugungsgitter, dessen Eigenschaften auf opto-elektronischem Wege beeinflußbar sind

Die Festlegung der Frequenz des emittierten Lichtes geschieht in diesen Anordnungen durch multiplikative Überlagerung mehrerer einzelner Resonanzkurven. Diese ergeben eine Gesamtresonanzkurve, die nur ein wesentliches möglichst schmales Maximum im Verstärkungsbereich des vorliegenden Halbleiters aufweist. Eine der Resonanzkurven ist durch die optische Länge des äußeren Resonators gegeben. Diese weist schmale aber periodische Maxima auf. Eine weitere ist durch den inneren Resonator der Laserdiode gegeben, wenn diese nicht vollständig entspiegelt ist. Auch diese weist periodische Maxima auf. Durch Einführung weiterer optischer Elemente ergeben sich weitere periodische oder nichtperiodische Resonanzkurven. Diese führen zu einer Gesamtresonanzkurve, die nur ein wesentliches Maximum aufweist. Modensprünge werden dadurch erschwert.

Sehr wesentlich ist es, alle einzelnen Resonanzkurven so einzustellen, daß sie gemeinsam ein einzelnes herausragendes Maximum der Gesamtresonanzkurve bilden. Das ist z. B. gegeben, wenn alle einzelnen Resonanzkurven an derselben Stelle ein Maximum haben. Hieraus folgen Schwierigkeiten des koordinierten Abgleichs der einzelnen Komponenten.

Nachteile der beschriebenen Verfahren

Bei den bekannten Anordnungen erweist sich der modensprungfreie Durchstimmbereich häufig als unzureichend. Die Ursache ist z. B., daß auf eine der Resonanzkurven verzichtet wird.

So wird im Falle einer gut entspiegelten Laserdiode (Reflektivität < 10^-4) die Gesamtresonanzkurve nur durch die äußeren optischen Elemente bestimmt. Dadurch vermindert sich die Frequenzselektivität, wodurch das Auftreten von Modensprüngen bei großem Durchstimmbereich begünstigt ist. Außerdem besteht bei diesen Laserdioden keine Möglichkeit, Frequenzänderungen durch Modulation des Injektionsstromes zu erzeugen, die mechanisch bewirkte Frequenzmodulationen in ihrer Frequenz übertreffen. Z. B. können Mikrophonieeffekte auf diese Weise nicht elektronisch kompensiert und keine technisch relevanten Seitenbänder aufgeprägt werden. Bei Verwendung eines elektrooptisch gesteuerten Gitters statt eines mechanisch bewegten ergibt sich zwar die Möglichkeit, sehr viel schnellere Frequenzmodulationen zu erzeugen, so dass dann auch die Kompensation von Mikrophonieeffekten sowie das Aufprägen von Seitenbändern möglich erscheint. Es bleibt aber der Hauptnachteil der zu erwartenden Modensprünge.

Im Falle einer gering entspiegelten Laserdiode liegt ein weiterer Resonator mit einer entsprechenden Resonanzkurve vor, die durch Änderung des Injektionsstromes geeignet nachgeführt werden muß. Eine Frequenzdurchstimmung geht in diesem Fall jedoch immer mit einer unerwünschten Änderung der Strahlungsleistung einher.

Erfindungsgemäßes Beheben der Nachteile

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden und die Vorteile verschiedener bekannter Anordnungen zu kombinieren. Technische Ausführungen, die Erfindung betreffend, werden in den folgenden Beispielen beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Dem ersten Ausführungsbeispiel liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung, die als Littrow- Laser bekannt ist, erfinderisch so zu erweitern, dass die Laserfrequenz über einen größeren Frequenzbereich modensprungfrei und ohne störende Änderung der Ausgangsleistung durchgestimmt werden kann.
Bild 1 beschreibt die Anordnung nach dem ersten Ausführungsbeispiel:
Als Lasermedium 1, in dem das Laserlicht entsteht, dient der Chip einer herkömmlichen Laserdiode, die bereits für sich als innerer Resonator mit einem kammartigen Frequenzgang wirkt, der zahlreiche Resonanzfrequenzen aufweist.
Zusammen mit dem mechanisch bewegten Beugungsgitter 5 ergibt sich ein äußerer Resonator. Durch Bewegen des Beugungsgitters 5 werden gleichzeitig zwei Resonanzkurven des äußeren Resonators eingestellt. Die eine ergibt sich durch die optische Länge des äußeren Resonators mit einem kammartigen Frequenzgang, der zahlreiche Resonanzfrequenzen aufweist, die andere durch die Beugung des Laserlichtes an der Gitterstruktur. Der Einfallswinkel zwischen der Achse der Laserdiode und der Mittelsenkrechten des Gitters muß so eingestellt werden, daß die erste Beugungsordnung auf die Laserdiode weist. Die hierdurch gegebene dritte Resonanzkurve ist innerhalb der Verstärkungsbreite des Halbleiters nichtperiodisch und weist ein relativ breites Maximum auf.
Die Abstimmung beider Resonatoren zueinander hat nun so zu erfolgen, dass eine Gesamtresonanzkurve mit nur einer ausgezeichneten Resonanzfrequenz durch Überlagerung der einzelnen Resonanzkurven entsteht. Auf dieser Frequenz emittiert dann die Anordnung.
Durch Bewegen des Beugungsgitters 5 wird die Resonanzfrequenz des äußeren Resonators eingestellt, durch thermische Längenänderung des Lasermediums 1 die des inneren Resonators.
Das Lasermedium 1 ist auf einem Steg 3 befestigt, der mit weiteren Elementen verbunden ist, die zusammen den Block 4 bilden, der als Wärmesenke wirkt. Vorteilhaft ist die Ausbildung des Blockes 4 als Wärmebad durch eine Temperaturregelung mit einem Peltier-Element.
Die zu diesem Ausführungsbeispiel oben beschriebene bereits bekannte Anordnung ist folgendermaßen erfinderisch ergänzt, um eine schnellere und modensprungfreie sowie nur mit geringer Variation der Intensität verbundene Frequenzeinstellung zu ermöglichen, die darüber hinaus einen größeren Frequenzhub erlaubt:
An den Steg 3 ist eine Wärmequelle 2 nahe dem Lasermedium 1 angekoppelt. Die Wärmequelle 2 ist vorteilhafterweise als ohmscher Widerstand realisiert und somit durch aufgeprägten Strom steuerbar. Der Steg 3 stellt einen Wärmewiderstand dar, in dem sich ein Temperaturgefälle ausprägt, das durch die Wärmeleistung der Wärmequelle 2, den Wärmewiderstand des Steges 3 und die Temperatur des Blockes 4 bestimmt ist. Da das Lasermedium 1, die Wärmequelle 2 und der Steg 3 gegenüber dem Block 4 geringe Wärmekapazitäten haben, kann die Temperatur des Lasermediums 1 durch Steuerung der Wärmequelle 2 vergleichsweise schnell geändert werden.
Die Ausführung des Steges 3 ist so vorzunehmen, daß sein Wärmewiderstand die vorgesehene Temperatur am Lasermedium 1 bei begrenzter Wärmeleistung zuläßt. Hierdurch ergibt sich eine untere Grenze des Wärmewiderstandes. Durch den möglichst gering realisierten Wärmewiderstand wird eine Meine thermische Zeitkonstante für die Abkühlung des Lasermediums 1 nach Abschalten der Wärmequelle 2 erreicht.
Der Steg 3 braucht nicht aus homogenem Material gleichen spezifischen Wärmewiderstandes zu bestehen, sondern er kann vorteilhafterweise auch aus einen Metallstab bestehen, der zur Wärmequelle hin mit einem den Wärmefluß hemmenden Material abgeschlossen ist, so dass der erforderliche gesamte Wärmewiderstand erreicht wird. Hierdurch wird es möglich, bereits, im Handel verfügbare Gehäuse für Laserdioden inclusive des Halters für den lasernden Chip zu verwenden, um eine Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel herzustellen.
Die durch die optische Länge des Lasermediums 1 gegebenen Resonanzfrequenzen werden der gewünschten und durch die Stellung des mechanisch bewegten Beugungsgitters 5 gegebenen Frequenz angepasst, indem eine gesteuerte thermische Ausdehnung des Lasermediums 1 mit Hilfe der Wärmequelle 2 erzeugt wird.
Der Betrieb der Anordnung geschieht in der Weise, dass die Anordnung zunächst angefahren wird, indem bei einem mittleren Injektionsstrom das Beugungsgitter 5 solange bewegt wird, bis Laserlicht mit hoher Kohärenzlänge emittiert wird. In diesem Stadium wird voraussichtlich nicht die gewünschte Frequenz erreicht. Sodann wird das Beugungsgitter 5 so bewegt, dass sich eine Veränderung der Frequenz hin zu der gewünschten Frequenz ergibt. Sinkt die Intensität und/oder die Kohärenzlänge des Lasers dabei ab, weil sich eine Fehlanpassung zwischen den Resonanzfrequenzen des Lasermediums 1 und der durch das Beugungsgitter 5 einzustellenden Frequenz ergibt, wird dieses beseitigt, indem durch Temperaturänderung des Lasermediums 1 dessen Länge geändert und wieder ein angepasster Zustand erreicht wird. Dieses Verfahren wird iterativ fortgesetzt, bis die gewünschte Frequenz mit guter Intensität und Kohärenzlänge erreicht ist.
Vorteilhaft ist auch eine Anordnung gemäß Bild 2, bei der die Wärmequelle 2 zwischen dem Laserelement 1 und dem Steg 3 angebracht ist.
Diese Anordnung ermöglicht eine effizientere Temperatursteuerung des Lasermediums 1 als in der Anordnung nach Bild 1. Die Wärmequelle 2 kann in diesem Fall z. B. durch ein dünnes Glas mit aufgedampftem Heizleiter bestehen. Ist der Heizleiter dem Steg abgewandt, kann das Glas gleichzeitig den Wärmewiderstand repräsentieren, der für den Steg 3 erforderlich wäre.
Vorteilhaft ist weiterhin auch eine Anordnung gemäß Bild 3, bei der das Laserelement 1 zwischen der Wärmequelle 2 und dem Steg 3 angebracht ist. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls eine effiziente Temperatursteuerung des Lasermediums 1.

Zweites Ausführungsbeispiel

Dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeitlich langsam linear veränderte Frequenz zu erzeugen, d. h. den Laser zu modulieren. Zeitlich langsam heißt hier, dass durch Heizvorgänge oder Kühlvorgänge erzeugte Transienten weitgehend ausgeglichen sind, so dass derartige dynamische Vorgänge keine Verzerrung von Kennlinien verursachen. Grundlage dieser Ausführung ist eine Anordnung nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Ergänzend kommt ein motorischer Antrieb des Gitters mit einer elektrischen Einrichtung hinzu, die eine vorgegebene zeitliche Rampe für die Frequenz des Lasers in eine Bewegung des Gitters umsetzt, die dem gewünschten zeitlichen Frequenzverlauf adäquat ist. Der Zusammenhang zwischen der zeitlichen Rampe für die Frequenz des Lasers und dem Stellsignal für den Gitterantrieb ist in einer elektronisch verfügbaren Tabelle niedergelegt, die in einem Kalibriervorgang erzeugt wird. Bei diesem Kalibriervorgang wird die Anordnung wie im ersten Ausführungsbeispiel betrieben.
Ergänzend kommt weiterhin die Ansteuerung der Wärmequelle 2 und der Kühlleistung des Blockes 4 hinzu.
Der Zusammenhang zwischen der zeitlichen Rampe für die Frequenz des Lasers und den Steilsignalen für die Ansteuerung der Wärmequelle 2 sowie für die Kühlleistung des Blockes 4 ist ebenfalls in einer elektronisch verfügbaren Tabellen niedergelegt, die in einem Kalibriervorgang erzeugt werden. Dadurch wird die vorgegebene zeitliche Rampe für die Frequenz des Lasers so umgesetzt, dass die Ansteuerungen der Wärmequelle 2 und der Kühlleistung des Blockes 4 adäquat zu der zum jeweiligen Zeitpunkt zu erreichenden Frequenz sind.

Drittes Ausführungsbeispiel

Dem dritten Ausführungsbeispiel liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeitlich schnell veränderte Frequenz zu erzeugen, d. h. den Laser schnell zu modulieren. In diesem Ausführungsbeispiel liegen die thermischen Zeitkonstanten durchaus im Bereich der Periodendauer eines die Laserfrequenz modulierenden Signals.
Grundlage dieser Ausführung ist eine Anordnung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. Ergänzt wird das System durch die Anwendung dynamischer Kennlinien, die durch Versuchsserien individuell bestimmt werden. Vorteilhaft ist auch eine Variante dieses Ausführungsbeispiels, bei der die Verstellung des Beugungsgitters 5 anders als durch mechanische Bewegung erfolgt, z. B. durch gezielte Temperaturänderung oder durch Ausnutzung eines elektrooptischen Effektes.

Viertes Ausführungsbeispiel

Dem vierten Ausführungsbeispiel liegt die Aufgabe zugrunde, eine zeitlich langsam oder schnell veränderte Frequenz zu erzeugen, d. h. den Laser innerhalb der technisch erreichbaren Höchstgrenzen für den Frequenzhub und die Frequenzänderungsrate zu modulieren. Der zeitliche Verlauf der Frequenz soll dabei wahlfrei durch eine Führungsgröße vorgebbar sein.
Ergänzt wird das schon in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene System durch ein regelbasiertes System zur Erzeugung der Stellgrößen aus einer Führungsgröße. Weiterhin sind Sensoren hinzugefügt, die die momentane Frequenz des erzeugten Lichtes und dessen momentane Intensität und/oder Kohärenz in Signale umwandeln, die in dem regelbasierten System verwendet werden. In diesem Fall ist es wegen der Wahlfreiheit des Verlaufes der Frequenzmodulation schwierig, die Stellgrößen durch Kennlinienfelder zu erzeugen. Ersetzt wird die in den vorigen Ausführungsbeispielen eingesetzte Kennliniensteuerung deshalb durch ein regelbasiertes System, das z. B. in Fuzzy-Technik realisiert werden kann.
Bild 4 zeigt eine Realisierung eines Systems nach diesem Ausführungsbeispiel.
Gegenüber der Anordnung nach Bild 2 ist zunächst die Wärmequelle 2 ersetzt durch eine Heizeinheit 7. Die Heizeinheit 7 wird durch einen Heizstrom beaufschlagt und gibt dann entsprechend Wärme ab, so wie ein Heizwiderstand. Gleichzeitig enthält die Heizeinheit 7 auch einen Temperatursensor. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Heizeinheit 7 und das Lasermedium 1 bereits als integriertes Teil zusammengefasst sind.
Ein optisches Auskoppelelement 10 lenkt einen Teilstrahl des Lasers auf eine Einrichtung zur Erfassung der Qualität des Laserlichtes, den Qualitätsmesser 6. Der Qualitätsmesser 6 erfaßt die Laserfrequenz sowie die Intensität und registriert, wann die Kohärenzlänge so gering wird, daß daraus auf einen nicht bestimmungsgemäß ablaufenden Laserprozeß geschlossen werden kann.
Ein Gitterantrieb 8 bewegt das Gitter 5. Die gesamte Anordnung wird durch das Steuergerät 9 gesteuert. Der Block 4 enthält ein Peltierelement und einen Temperatursensor.
Sowohl eine Veränderung des Injektionsstromes als auch eine Temperaturänderung des Lasermediums 1 bewirken eine vergleichbare Anpassung des Laserelements 1 an die gewünschte Frequenz des Lasers, wie schon im ersten Ausführungsbeispiel erwähnt. Beide Effekte lassen sich einander ergänzend benutzen. Ist eine schnelle Anpassung erforderlich, so kann die relativ träge Anpassung mit Hilfe der Temperaturänderung durch eine Anpassung mit Hilfe einer transienten Änderung des Injektionsstroms überlagert werden.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Dem fünften Ausführungsbeispiel liegt wie im vierten Ausführungsbeispiel die Aufgabe zugrunde, eine zeitlich langsam oder schnell veränderte Frequenz zu erzeugen, d. h. den Laser innerhalb der technisch erreichbaren Höchstgrenzen für den Frequenzhub und die Frequenzänderungsrate zu modulieren. Abweichend von den Ausführungsbeispielen eins bis vier liegt diesem Ausführungsbeispiel jedoch nicht die Littrow-Anordnung zugrunde.
Bild 5 zeigt eine Anordnung, bei der statt des Gitters 5 nun ein teildurchlassiger Reflektor 12 verwendet wird, der den größten Teil des Lichtes durchläßt und nur in einem engen Frequenzbereich eine für die Rückkopplung ausreichende Reflektivität aufweist. Zusammen mit der Austrittsfläche des Lasermediums 1 bildet der teildurchlässige Reflektor 12 den äußeren Resonator. Die Überlagerung einer kammartigen Resonanzkurve, die durch die optische Länge gegeben ist und die Frequenzselektivität der Reflexion bestimmen dessen Resonanzkurve. Der mögliche Frequenzhub der gesamten Anordnung ist wesentlich bestimmt durch die Frequenzselektivität der Reflexion. Die Abstimmung des äußeren Resonators geschieht durch Bewegung des teildurchlässigen Reflektors 12 entlang der optischen Achse. Die weiteren Abstimmungsvorgänge sind in dem vierten Ausführungsbeispiel bereits beschrieben.
Die Anordnung nach Bild 5 kann hinsichtlich des Durchstimmbereiches erheblich erweitert werden, wenn die Frequenzselektivität des teildurchlässigen Reflektors 12 so steuerbar ist, daß die Mittenfrequenz, bei der das Maximum des Reflexionsfaktors über der Frequenz auftritt, einstellbar ist. Die Abstimmung des äußeren Resonators geschieht dann durch Verschieben des teildurchlässigen Reflektors 12 und Anpassung der Mittenfrequenz. Geschieht die Anpassung der Mittenfrequenz mit Hilfe eines schnellen elektrischen Effektes, erweist es sich als ungünstig, wenn dann zum schnellen Durchstimmen der Gesamtanordnung noch eine mechanische Bewegung des teildurchlässigen Reflektors 12 erforderlich ist. Diese wird vermieden, wenn die optische Weglänge des äußeren Resonators ebenfalls elektrooptisch veränderbar ist. Eine solche Ausführung zeigt Bild 6, bei der die optische Weglänge durch ein mittels elektrooptischen Effektes steuerbares transparentes Element 11 im Strahlengang geändert wird.

Claims

1. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer nicht vollständig entspiegelten Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zeitliche Variation der Strahlungsfrequenz gleichzeitig durch lokale Erwärmung des Halbleiters unter Ausbildung eines Temperaturgradienten zur Umgebung und durch mechanische oder thermische oder elektrische Beeinflussung von die Resonanzfrequenz bestimmenden Elementen erfolgt.
Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch
dadurch gekennzeichnet, daß
der Steuerung der Temperatur des Lasermediums eine thermische Anordnung zugrunde liegt, die aus einer Wärmesenke besteht, die über ein gering wärmeleitendes mechanisches Element mit einer Wärmequelle verbunden ist, die ihrerseits mit dem Lasermedium in Verbindung steht.

2. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch und dem ersten Unteranspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Lasermediums durch einen Temperatursensor gemessen wird und dessen Signal benutzt wird, um die Temperatur des Lasermediums auf den Sollwert einzustellen.

3. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch und den ersten zwei Unteransprüchen dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor und das Lasermediums eine integrierte Einheit bilden.

4. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch und dem ersten Unteranspruch dadurch gekennzeichnet, daß das gering wärmeleitende mechanische Element das Lasermedium ist.

5. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch dadurch gekennzeichnet, dass das Lasermedium und die Wärmequelle zu einem integrierten Bauelement zusammengefasst sind.

6. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch dadurch gekennzeichnet, dass das Lasermedium, die Wärmequelle und ein Temperatursensor zu einem integrierten Bauelement zusammengefasst sind.

7. Monofrequent durchstimmbarer Halbleiterlaser mit einer Laserdiode in einem äußeren oder erweiterten Resonator nach dem Hauptanspruch dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich variable Einstellung der Frequenz gleichzeitig durch Steuerung der Halbleitertemperatur und des Injektionsstroms und durch mechanische oder thermische oder elektrische Beeinflussung von die Resonanzfrequenz bestimmenden optischen Elementen erfolgt.