DE1441006A1 - Hochfrequenz-UEbertragungssystem - Google Patents
Hochfrequenz-UEbertragungssystemInfo
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- DE1441006A1 DE1441006A1 DE19621441006 DE1441006A DE1441006A1 DE 1441006 A1 DE1441006 A1 DE 1441006A1 DE 19621441006 DE19621441006 DE 19621441006 DE 1441006 A DE1441006 A DE 1441006A DE 1441006 A1 DE1441006 A1 DE 1441006A1
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/07—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-optical liquids exhibiting Kerr effect
- G02F1/073—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-optical liquids exhibiting Kerr effect specially adapted for gating or modulating in optical waveguides
Description
1501 Broadway, Hew York 36, U.Y. / U.S.A.
Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem, welches zur
Führung von elektromagnetischen Wellenbündeln des Submillimeterbereiches
oder des optischen Bereiches geeignet ist.
Gemäss einem eigenen älteren Vorschlag (Anmeldung G- 28 380
VIIIa/21a ) wurde ein System für die Übertragung von Hochfrequenzenergie
von vorgegebenem Wellenbereich bekannt, bei welchem in einem Bündel fortlaufend freier Wellen in einem
Anfangsquerschnitt die Amplituden- und die Phasenverteilung,
z.B. mittels eines vorangehenden Hornes, erzwungen wird· Anschließend
wird in einem nachfolgenden Querschnitt im wesentlichen dieselbe Verteilung erzwungen, und zwar mittels an diesem
Querschnitt angeordneter, die Phasenverteilung oder die Querschnittserweiterung korrigierende Elemente, wodurch dieses
Bündel iteriert wird, ohne seinen freien Charakter zu ändern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll nun ein System zur !Führung
von Wellenbündel vorgesehen werden, in welchem ein Bündel. freier Wellen, das an einer Stelle seiner Durchlaufstrecke eine
Q/1&.
bestimmte Apertur und eine bestimmte Querschnittsphasen-
und -amplitudenverteilung bei dieser Apertur besitzt, an einer darauffolgenden Stelle in solcher Weise gebeugt wird,
daß die an einer weiteren na chfolgenden Stelle vorliegende
Phasenverteilung im wesentlichen derjenigen entspricht, die an der zuerst genannten Stelle vorlag.
Weiterhin soll gemäss der Erfindung von einer mehr oder weniger
üblichen oder inkohärenten Lichtquelle ein- Lichtbündel einer bestimmten Apertur und Querschnittsamplituden- und
-phasenverteilung an dieser Stelle erzeugt werden. Dieses Lichtwellenbündel soll an einer Reihe von nachfolgenden Stellen
wiederholt so gebeugt werden, daß ein iteriertes Lichtbündel entsteht, welches über seine gesamte Länge im wesentlichen
dieselbe Apertur und Phasenverteilung besitzt.
Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine kohärente Lichtquelle
vorgesehen werden, welche ein freies Wellenbündel einer bestimmten Apertur und Querschnittsamplituden- und -phasenverteilung
erzeugt. Dieses Wellenbündel soll an einer größeren Anzahl von nachfolgenden Stellen längs seiner Durchlaufstrecke
wiederholt gebeugt werden, um an einer Anzahl von Querschnitten, welche der nachfolgenden Stelle folgen, im wesentlichen dieselbe
Phasenverteilung zu erzeugen, welche an der zuerst genannten Stelle vorlag.
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Weiterhin soll gemäß der Erfindung von einer kohärenten lichtquelle ein freies Lichtbündel einer bestimmten Apertur
und Querschnittsamplituden- und-phasenverteilung hergestellt werden. Dieses Lichtbündel soll auf eine andere Apertur mit
einem anderen Durchmesser abgebildet werden. Das von der weiteren Apertur stammende Lichtbündel soll an aufeinanderfolgenden
Stellen in solcher Weise gebeugt werden, daß die Phasenverteilungen, welche an jeweils den nächsten Stellen
erzeugt werden, im wesentlichen gleich sind der Phasenverteilung, die an der an zweiter Stelle genannten Apertur vorliegen.
Im Spezielleren · 11 gemäß <?α.τ Erfindung ein Bündel freier
Yfellen vorgesehen werden, -welchem eine bestimmte Querschnittsamplituden-
und -phasenverteilung an einer bestimmten Stelle längs ihrer Durchlaufstrecke besitzt und das eine bestimmte
Apertur hat. Die Phasenverteilung soll an aufeinanderfolgenden Stellan längs der Durchlaufstrecke durch iterierende Beugung
wiederholt korrigiert werden, so daß die Phasenverteilung jewei_s an der nächsten Stelle im wesentlichen auf dieselbe
Verteilung zurückgebracht wird, welche am Anfang vorlag, wobei das Verhältnis zwischen dem Quadrat der Apertur und dem Produkt
aus der Entfernung zwischen den aufeinanderfolgenden Stellen
und der Wellenlänge in der Größenordnung von 10 liegt.
Als zusätzliche Aufgabe kann gemäß der Erfindung dieses Verhältnis
kleinor als 10 gemacht werde.,, indem die beugenden
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BAD ORiQJNAL
Mittel an wenigstens einigen der aufeinanderfolgenden Btel- .
len mit brechenden Kitteln kombiniert werden·
Sie beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung
de« Gegenstandes der Erfindung«
Si zeigern
Yig, 1 ein Schema zur Erläuterung die Air Erfindung
zugrundl liegenden Prinzipeif
fig· 2 iini Anordnung gemäß dir Irfinduag mit einer
Üblichen Lichtquelle?
Vif« 3 Üue Anordnung gemäß der Erfindung mit einer
kohärenten Lichtquelle)
Das Iterieren eine· Wellenbündele in eines Wellenleiter mittels phasenkorrigierender flatten, welche in dem Bündel liegen, wie dies gemäss einem eigenen älteren Tonchlag (Anmeldung
d 28 380 7IIIa/21a) vorgenommen wird, wird in lunehiiaiim Mae se
schwieriger und wirkungsloser, wenn die Wellenleitung für tie Übertragung von SubgäLlimeterwelles, Infrarot* odir eptischen
Wellen bestimmt ist. Jedes bekannte, natürliche oder künstliche
Dielektrikum hat bei diesen extrem hohen Frequenzen einen beträchtlichen dielektrischen Verlust, so daß der Energieverlust
BAb OFPi^c, Qm
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' ( Dissipation ) Ια dtn Phasenplatten bei weitem den Beugungs-
: rerlmst in der Leitung übereohreitet.
WiT* haupteäehlieh dadurch yeruraacht, daB man die Dick·
. 4er fhaaenkerrektureinriohtunfen, insbesondere der Phasen -platt·», weseatlloh gröfer wählen muß, als die· you elektri -»eheη ItaadjFunkt erforderlioh wäre, da ea aeohani·oh unpraktieeJi let, ihaeenplatten hersueteilen und au halten, deren
Dieke 1/10 noiir auoh weniger bei küraeren Wellenlängen
beträft.
Der laerfiererluet in den Phatenplatten kann reraindert wer-' tea, wenn 4er BturohBeeeer de· Wellenbündele gröler gewählt
• WiTi9 Wviwi mam alt weniger Phaeenplatten je Längeneinheit
aaak*a«t· &· jedoch Aie führung de· Wellenbündele dmrta die
Pha»e»ei*riohtuMgen tewerketelligt wird und mischen denselben
keine führung stattfindet, treten auf diese Weise Schwierigkeiten hinaioAtlioh einer exakten fluchtung auf. Wenn z. B.
ein Infrarotbündel mit einer Wellenlänge τοη λ .» 10 cm und
einem Badiue S ■ 0,5 om mittels des untersten WeHeηtypes
einer Wellenleitung mit optimaler Phasenkorrektur (hinsichtlich
eine· kleinsten Durohmessers bei einem gegebenen Abstand und einer kleinsten Ansahl von Phasenwandlern je Längeneinheit )
• übertragen wird, beträgt der Abstand D «wieeheη den Phasen -wandlera etwa D ~l^/ λ- ο, 25 x 104Om * 25 m. Da β ion das
Wellenbündel, nachae» ee eine Phasenplatte passiert hat, wie
ein· freie Welle ausbreitet, bis ee die nächste Phasenplatte
- 6 - Ί441006
erreicht, muß die Jluchtung dieser Phasenplatte bezogen
auf die lohe β dee Wellenbündele im Bereich, de» Bruchteiles eines Millimeters liegen} ansonsten würde ein übermäseiger Verlust durch die an dieser Phaeenplatte vorbeilaufende
Inergie auftreten.
Um dies« Schwierigkeit iu vermeiden und um die lühruogaeigenschaften su verbessern, wird gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung der Abstand «wischen den Phasenplatten,
d.h. also die Iterationslänge de· Wellenbündele, wesentlich kleiner gemacht. Das Iterieren wird durch Mittel bewirkt, die
keine Snergieverzehrungsverluste im Vergleich »u denjenigen von
Kissenplatten mit sich bringen·
Wens dl« Ittration»länge eints Welltnbündele eines bestimmten Durchmessers vermindert wird, wird dementsprechend auch
die erforderliche Phasenkorrektur verringert, line sehr kleine Phasenkorrektur kann jedoch gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einfach durch Abschneiden des äußersten
!Teiles des Wellenbündels bewerkstelligt werden, d.h. mit anderen Worten, indem man das Wellenbündel durch eine öffnung
oder eine Blende hindurchtreten lässt.
Die beijdiesem Verfahren von dem Wellenbündel entfernte Energiemenge braucht dabei nicht größer zu sein als diejenige, die
durch die Beugung in einer Wellenleitung mit dielektrischen Phasenplatten verlorengeht. Satsächlich trägt in dem letzteren
BAD OMINA!*
- 809812/0189 ,
. U41006
jedoch let im Vergleich zu der Phasenkorrektur durch die
Phasenplatten eo klein, daß er vernachlässigt werden kann*
Auf diese felee kann ale epetiell· JLusführungsform der Erfindung die Wellenleitung für Submillimeterwellen und optisch·
Wellen duroh «ine Heine von Blenden aufgebaut werden· Diese
Blenden erzeugen eine Beugung und die Beugung wiederum trägt Sorge für 41· Iteration dee Wellenbündele.
Der Unterschied iwieohen einer Wellenleitung mit ihasenplatten und einer mit Blenden tat aus dem folgenden ereiohtliohi
In einer Wellenleitung mit Phaetnplatten wird die Phasenkorrektur durch brechende littel vorgenommen· Jede Phasenplatte «teilt die Phaeenrerteilung des Wellenbündels am Orte
der Phasemiatte wieder her*
Bei der Weilenleitung mit Blenden gemäß der vorliegenden Erfindung, erfolgt daa !tarieren duroh Beugung, wobei jede Blende die Phaonverteiluig an dir !teile der folgenden Blende wieder hereteilt, indem 4er äuBere feil des feldes des Wellenbündels eliminiert wird.
Vorausgesetzt gleiche Iterationslänge (Abstand zwischen den Senden besw. «wischen den Phasenplatten) benötigt eine Wellenleitung mit Blenden einen Wellenbündeldurchmesser, welcher beinahe
zehnmal so groß ist, wie derjenige einer Wellenleitung mit Phasen-
bad gjmam >s
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platten, wenn die Beugungsverluste dieselben sind. Die grösseren
Durchmesser sind Jedoch im Submillimeter oder optischen Bereich nicht nachteilige Im Gegenteil sie sind hier sogar
erwünscht, da sie größere Toleranzen bei dem Herstellungsverfahren zulassen,
erwünscht, da sie größere Toleranzen bei dem Herstellungsverfahren zulassen,
Die Feldverteilung und der Iterationsverlust im Pail von kreisförmigen
Öffnungen lassen sich mittels einer Integralgleichung bestimmen, welche der Gleichung 2 der obengenannten Patentanmeldung
( G-28 380 VIIIa/2-la4") ähnlich ist ι
ΓΤΊΓ . ρ
D
wobei P(x) die Feldverteilung an Jeder Blende j
ρ den Abstand eines Punktes von der Achse des Wellenbündels ; f die Bess elf unkt ion der Ordnung ITuIl, wenn ^aiial eymme-trische Bündel mit gleichförmig verlaufendem Feld betrachtet werden? und ■
ρ den Abstand eines Punktes von der Achse des Wellenbündels ; f die Bess elf unkt ion der Ordnung ITuIl, wenn ^aiial eymme-trische Bündel mit gleichförmig verlaufendem Feld betrachtet werden? und ■
φ das Amplitudenverhältnis der Felder an zwei aufeinanderfolgenden
Blenden bedeuten.
Die Gleichung unterscheidet sich von der Gleichung 2 der obengenannten
Patentanmeldung dadurch, daß der Kern den zusätzlichen Phasenfaktor
besitzt.
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Die Terschiedenen Eigenfunktionen "F*1 und Eigenwerte w<pH
stellen wieder die Feldyerteilungen und Dämpfungen der verschiedenen iterierten Wellentypen dar, welche durch das System geführt werden können.
Die numerische Auswertung dieser Gleichung zeigt, dass " a "
im lalle der Verwendung von Blenden viel grosser sein muß,
als la Talle der Verwendung von Phasenplatten, wenn dieselbe
Dämpfung erzielt werden soll·
Betrachtet man als Beispiel eine Wellenleitung mit Blende von 1 cm Öffnung ( E » 0,5 ca ) und einer Betriebswellenlänge von
λ * 10""* em· Wenn die Iterations länge ( Abstand zwischen den
Blenden ) 25 cm ist, dann ist
: .« V gji .0,5-79,3
10"" *
Der korrespondierende |<p|* _ zeigt, daB der Iterierungsverlust
0,0015 db beträgt· Der Verlust je Längeneinheit der Wellenleitung beträgt dementsprechend . - 0,00006 db/cu» 6 db/km·
{ Derselbe Iterationsverlust wird mit einer Wellenleitung erzielt,
•ei welcher PheJenplatten mit demselben Abstand von 25 cm für
einen "»"-Wert von 2,62 verwendet werden. Dies bedeutet, daß der H*diu« dee Wellenbündels lediglich 0,053 om ist. Ein der-
• äxtig kleiner Radiu· iat Jedooh vom technologischen Standpunkt
• «ms ieJUP uapraktiiOh, Außerdem wurden die Energieverluste in
- Afm tfe*§ti|t^Jrtt·* wenigstens zehnmal so hoch sein, auch wenn
die besten zur Verfügung stehenden Materialien verwendet werden.
Es ist verständlich, daß die Wellenleitung mit Blenden ebenso
wie die Wellenleitung mit Phasenplatten auch mit Wellenbündel betrieben werden kann, die keinen kreisförmigen Querschnitt
und verschiedene Feldgestaltungen haben.
Abknickungen können ebenfalls im wesentlichen in derselben Weise durchgeführt werden.
Weiterhin ist der Ausgang oder der Abschluß ähnlich.
Die Blenden sollten vorzugsweise aus absorbierendem Material
hergestellt werden, um eine unerwünschte Reflexion zu vermeiden, z.B. aus Metall, welches mit einem absorbierendem Material
beschichtet ist oder aus einem glasiertem dielektrischen Material besteht. Eine bestimmte Transparenz der Blenden ist nicht schädlich,
wenn das das Blendenmaterial durchdringende Feld phasenmäßig willkürlich von Blende zu Blende variiert.
Die Blende kann in einem Rohr montiert werden. Wenn ein Metallrohr
verwendet wird, sollten die Wände des Rohres ähnlich wie die Blenden vorzugsweise nicht reflektierend sein, obgleich im Regelfall
derartige Reflexionen die Übertragung nicht nachteilig beeinflussen.
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Es können Blenden mit mehreren Öffnungen verwendet werden
(wobei je die entsprechenden Löcher der Blenden miteinander
fluchten), um gleichzeitig mehrere Wellenbündel zu übertragen.
(wobei je die entsprechenden Löcher der Blenden miteinander
fluchten), um gleichzeitig mehrere Wellenbündel zu übertragen.
Figur 1 zeigt das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip.
Gemäß Figur Γ stammt ein Bündel freier Wellen beispielsweise
von einem Trichter 1, an welchem eine dielektrische Linse 2
angeordnet ist, so daß an dem Ausgang desselben ein im wesentlichen paralleles oder leicht konisches Wellenbündel 3 erzeugt wird. Das Wellenbündel 3 hat an dem Querschnitt 4 eine bestimmte Phasen- und Amplitudenverteilung. Es wird nach einem bestimmten Abstand auf eine Öffnung oder eine Blende 5 von bestimmtem Querschnitt geleitet, welche kreisförmig oder nicht kreisförmig,
von einem Trichter 1, an welchem eine dielektrische Linse 2
angeordnet ist, so daß an dem Ausgang desselben ein im wesentlichen paralleles oder leicht konisches Wellenbündel 3 erzeugt wird. Das Wellenbündel 3 hat an dem Querschnitt 4 eine bestimmte Phasen- und Amplitudenverteilung. Es wird nach einem bestimmten Abstand auf eine Öffnung oder eine Blende 5 von bestimmtem Querschnitt geleitet, welche kreisförmig oder nicht kreisförmig,
z.B. rechtwinkelig, entsprechend der Querschnittsform das Bündels
3 sein kann. Die Blende 5 hat einen solchen Durchmesser,
daß nach einem weiteren angemessenem Abstand, z.B. an einer Stelle 6 - als Ergebnis der längs der Durchlaufstrecke des Wellenbündels
nach dem Durchtritt durch die Öffnung 5 auftretenden
Beugung - die am Querschnitt 4 vorliegende Phasenverteilung an der Stelle 6 wieder auftritt.
Beugung - die am Querschnitt 4 vorliegende Phasenverteilung an der Stelle 6 wieder auftritt.
An der Stelle 6 ist eine weitere Blende 7 von im wesentlichen
derselben Gestalt wie die Hfende 3 in die Durchlaufstrecke des
Wellenbündele, eingesetzt. Dementsprechend wird die an der Stelle 4 oder ein der Blende 5 vorliegende Phasenverteilung wiederum
hergestellt. Bach einem bestimmten Abstand, der im vorliegenden Fall im wesentlichen gleich ist dem vorausgehenden Abstand,
wird eine weitere öffnung oder Blende 8 eingesetzt, so daß
in dieser Weise ein iterierendes oder sich, wieder selbst herstellendes
Wellenbündel 10 mit ziemlich einfachen Mitteln und mit extrem niedrigem Verlust erzeugt wird. Die öffnungen oder
Blenden 5, 7 und 8 u.s.w. können in ein schematises, bei 9 angedeutetes
Rohr eingesetzt werden, .welches aus einem wellenabsorbierendem Material besteht oder welches einen wellenabsorbierenden
Überzug hat.
Fig. 2 erläutert die Anwendung der Erfindung auf freie elektromagnetische
Wellen des optischen Bereiches.
Gemäß Pig. 2 strahlt eine Quelle eines im wesentlichen freien elektromagnetischen Wellenbündels des Millimeter- oder Submillimeterbereich.es,
z.B. eine übliche punktförmige Lichtquelle 11 hoher Intensität, über eine Blende 12 und eine optische linse 13
auf eine Lichtmoduliereinrichtung 14 und über eine weitere optische Linse 15 zu der eigentlichen Wellenleitung 16. Die Wellenleitung
16 besteht aus einer Kaskade von öffnungen oder Blenden 17,
welche in einem Rohr 18 angeordnet sind. Das Rohr 18 kann aus einem lichtabsorbierendem Material bestehen oder eine aus derartigem
Material bestehende Innenschicht besitzen. Die Ausgangeleistung der Wellenleitung 16 wird über eine photoelektrische
Zelle 19, einen Verstärker 20 und einem Detektor oder Demodulator 21 der Lasteinrichtung 22, z.B. einer Telephon- oder Iternsehschaltung
oder einer anderen Datenwiedergabeeinrichtung zu- /
geleitet.
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~ 13 -
Die Lichtmoduliereinrichtung 14 kann aus irgendeinem bekannten Gerät, z.B· aus einer Kerrzelle 23, bestehen, welche mit
einem vorgeschaltetem Polarisator-Kristallsatz 24 und einem nachgeschaltetem Analysator-Kristallsat« 25 in an sich bekannter
Weise ausgerüstet ist· Die Elektroden der Kerrzelle 23 werden - wie dies ebenfalls bekannt ist - von einer Audio- oder
Yidiomodulationsquelle 26 oder von irgendeiner anderen datenproduzierenden Einrichtung gespeist·
Die Blenden 17 haben bei einer Wellenlänge λ einen Eadius S
und einen Abstand D voneinander entsprechend der Gleichung
W-YT7 .s
. Π
wobei a eine Konstante ist, vorzugsweise in der Größenordnung
von 100 oder darunter.
Die Lichtquelle 11 ist eine inkohärente Lichtquelle. Die Anordnung
gemäß Figur 2 arbeitet wie folgtt Das nach Durchtritt
duroh die Iris 12 und den Kerrzellenmodulator 14 modulierte Lioht 11 läuft über die Wellenleitung 16 und wird·von der photoelektrischen
Zelle 19 aufgenommen· Der von der photoelektrischen
" Zelle 19 gelieferte Strom ist proportional der an die Kerrzelle 23 angelegten Spannung·
•Die öffnung der Blende 12 vor der Lichtquelle 11 ist so gewählt,
dftfi dae die Wellenleitung 16 erreichende Licht ausreichend kohärent
iit, d*h· lediglieh der kohärente Teil des Liohtes wird
duroh die leitung 16 geleite , AW -se Weise kann also ledig-
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lieh ein sehr kleiner Teil einer inkohärenten Lichtquelle,
wie sie bei 11 angedeutet ist, für die Übertragung gemäß der Erfindung verwendet werden.
Figur 3 erläutert die Erfindung im Zusammenhang mit einer
kohärenten Quelle von freien elektromagnetischen Wellen und im spezielleren mit einer kohärenten Lichtquelle, wie sie z.B.
von einem schematisch bei 27 angedeuteten optischen "Maser" oder "Laser" gebildet wird, und welche in an sich bekannter
Weise moduliert wird,,
Das von dem Laser 27 stammende kohärente Lichtwellenbündel wird über das Linsensystem 28, 29 und 30 der Wellenleitung 31
zugeleitet, welche Blenden 32 enthält, deren Durchmesser und gegenseitiger Abstand gemäß der vorliegenden Erfindung gewählt
wird·
Entsprechend den optischen Gesetzen sollte die Linse 28 nahe an der Stirnfläche 33 des Lasers 27 angeordnet werden. .
Die Linse 30 sollte in der Nähe der Eingangsblendenöffnung 34
der Wellenleitung 31 angeordnet werden.
Die kohärente Lichtquelle 27 hat eine im wesentlichen planare
Stirnfläche bei 33. Die Kombination der Linsen 28, 29 und 30 ist so justiert, daß auf der öffnung 34 der Wellenleitung 31
ein phasenkorrigiertes vergrößertes Bild der Ebene 33 erzielt wird. Die Linse 28 hat eine Brennweite gleich "a", d.h. gleich
dem Abstand zwischen den Linsen 28 und 29. In ähnlicher Weise hat die linse 30 eine Brennweite gleich dem Abstand b zwischen
den Linsen 29 und 30· Die Brennweite f der Linse 29 wird dementsprechend
durch die allgemein bekannte Beziehung — + ^ = j
bestimmt.
Bei der in Figur 4 dargestellten Abwandlung ist die Linse 35 unmittelbar an der Stirnfläche 37 des Lasers 38 angeordnet.
Die Linse 36 sitzt direkt über der öffnung 39 der Wellenleitung
40, während die Zwischenlinse 41 dazwischen in einem durch die obige G-leichung bestimmten Abstand angeordnet ist.
Es ist offensichtlich! daß es auf diese Weise möglich ist, ein
von einer kohärenten Lichtquelle stammendes Lichtbündel auf eine Wellenleitung zu übertragen, welche irgendeinen anderen Querschnitt
und irgendwelche erwünschten Abmessungen besitzt, ohne daß man damit vom Grundgedanken der Erfindung abweicht.
Der Erfindung zugrunde liegende Messungen haben ergeben, daß
mit einem Abstand der Blenden voneinander von etwa 31,75 cm ein Terlust von etwa 13 db je km bei einer Wellenlänge von
8,4 mm und einem Durchmesser des Wellenbündels von 50,8 cm gemessen wurden.
Bei doppelter frequenz und doppeltem Blendenabstand wird der
Verlust auf die Hälfte vermindert. Bei doppelter Frequenz je doch beträgt der Verlust mit demselben Blendenabatand etwa
5 db je km.
* 14Λ1006
Diese experimentell festgestellten Ergebnisse liegen in guter Übereinstimmung mit der Theorie.
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Claims (1)
- PatentansprücheJ Hoohfrequenzübertragungssystem, bei welchem Mittel zur erzeugung eines freien Wellenbündels einer im wesentlichen planaren und in einer bestimmten Richtung fortschreitenden elektromagnetischen Wellenfront vorgesehen sind, die an einer bestimmten Stelle längs ihrer Durchlaufstrecke eine bestimmte Querschnittsamplituden- und Phasenverteilung hat,
dadurch gekennzeichnet, daß beugende Mittel quer zu der Durchlauf strecke an einer darauffolgenden Stelle vorgesehen sind, welche auf den Umfang des Wellenbündels wirken, um die Phasen der Wellenfront an einer weiteren folgenden Stelle im wesentliohen auf die Phasenverteilung zurückzubringen, die an der; zuerst genannten bestimmten Stelle vorlag.2· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beugenden Mittel Je eine Öffnung haben, welche von dem Produkt aus der Wellenlänge und dem Abstand zwischen den angegebenen Stellen abhängig ist.3· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung von der Quadratwurzel des Produktes aus der Wellenlänge und dem Abstand abhängig ist.4· Byetem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bildenden Mittel aus einer Blende bestehen, welche eine entsprechend wellenabsorbierende Oberfläche besitzt.· BAD ORIGINAI.809812/06895· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beugenden Mittel in einem Hohr von etwas größerem Durchmesser aufeinanderfolgend im Abstand voneinander angeordnet sind und daß die Innenwand des Rohres mit einer wellenabsorbierenden Oberfläche versehen istβ6· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Quadrates des Radius der Blendenöffnung gegenüber dem Produkt aus der Wellenlänge und dem Abstand für SubmüLimeterwellen und optischen Wellen in der Größenordnung von 10 liegt.7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den beugenden Mitteln brechende Mittel kombiniert sind, um den Durchmesser der öffnung beider Mittel zu vermindern, und daß die beugenden Mittel auf die weitere folgende Stelle wirksam sind, während die brechenden Mittel auf die Stelle ihrer Anordnung wirksam sind*8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus dem Quadrat des Öffnungsradius gegenüber dem Produkt der Wellenlänge und dem Abstand in der Größenordnung von unter 10 liegt.9e System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wellenbündel erzeugenden Mittel aus einer punktförmigen Lichtquelle und aus mit beugenden Mitteln kombinierten optischen Mitteln bestehen, um ein Wellenbündel der gewünschten öffnung zu erzeugen.BADORIGJNAL 809812/068910. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wellenbündel erzeugenden Mittel aus einer kohärenten Lichtquelle bestehen, welche die bestimmte öffnung hat und welche in der Nähe von den beugenden Mitteln angeordnet ist und mit diesen direkt zusammenarbeitet·11. System nach Anspruch 1, dadurck gekennzeichnet, daß die das Wellenbündel erzeugenden Mittel aus einer kohärenten Lichtquelle mit einer öffnung, welche von der vorbestimmten öffnung verschieden ist, und aus optischen Mitteln bestehen, um die Lichtquellenöffnung auf der öffnung der beugenden Mittel amplituden- und phasenmäßig abzubilden·409812/0699
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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