DE1489637C - B istabiler optischer Schalter - Google Patents

B istabiler optischer Schalter

Info

Publication number
DE1489637C
DE1489637C DE1489637C DE 1489637 C DE1489637 C DE 1489637C DE 1489637 C DE1489637 C DE 1489637C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical
medium
radiation
filter
absorber filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Charles John Putnam Conn Koester (V St A)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
American Optical Corp
Original Assignee
American Optical Corp
Publication date

Links

Description

1 2
Die Erfindung betrifft einen bistabilen optischen und Medien aus photochromem Glas, welche in der
Schalter, der mit dem kohärenten Licht optischer Literatur als »ausbleichbare Absorberfilter« bezeich-
Sender im Zusammenhang mit einem strahlungs- net werden, haben jedoch bei Verwendung als
abhängigen optischen Absorberfilter arbeitet. optische Schalter den Nachteil hinsichtlich ihrer
Es sind bereits bistabile optische Schalter bekannt, 5 Speichereigenschaft, daß sie nicht beide möglichen
welche quantenoptische sowie optische Sender mit Zustände so lange beibehalten können, bis sie z. B.
kohärentem Licht benutzen. So beschreibt die USA.- durch eine Steuerstrahlung vom Zustand 1 in den
Patentschrift 3 133 199 eine Lichtverstärkerzelle zur Zustand 2 oder vom Zustand 2 in den Zustand 1
Lichtsteuerung und Lichtverstärkung unter Ver- gebracht werden.
wendung eines dampf- oder gasförmigen Mediums, io Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die welches von einem magnetischen Feld durchdrungen Schaffung eines optischen Schalters, der in jedem wird. Ein monochromatisch polarisierter Lichtstrahl seiner beiden Zustände stabil verbleibt, bis der wirkt derart auf das Medium ein, daß letzteres für andere Zustand durch ein von außen kommendes diesen Anregestrahl durchsichtig, durch einen ein- Signal gefordert wird, und der dann bis zum erwirkenden monochromatischen, polarisierten Re- 15 neuten Schalten in diesem anderen Zustand verbleibt, sonanzstrahl jedoch für den Anregestrahl undurch- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelässig wird, löst, daß das ausbleichbare Absorberfilter und das
Die deutsche Patentschrift 1202 900 beschreibt stimulierbare Medium des optischen Senders im
einen optischen Sender für stimulierte Strahlung. geschlossenen optischen Strahlengang eines optischen
Innerhalb des optischen Resonators und im Weg 20 Resonators für das Medium liegen und daß die das
einer stimulierten Strahlung ist ein Körper aus ausbleichbare Absorberfilter steuernde Strahlung auf
photochromem Glas angeordnet, der die Eigenschaft einem vom Strahlengang des Resonators verschiede-
hat, im Licht des stimulierten Strahls an Trans- nen Weg in das eine Ende des Absorberfilters eintritt,
parenz zu gewinnen, im Licht eines kürzerwelligen an dessen äußerer Mantelfläche mehrmals total
steuernden Strahls jedoch an Transparenz zu ver- 25 reflektiert wird und am anderen Ende wieder aus
Heren. dem Filter austritt.
In ähnlicher Weise wirkt der optische Verstärker Eine bevorzugte konstruktive Ausbildung eines gemäß der deutschen Patentschrift 1207 007, bei derartigen Schalters besteht darin, daß das stimulierweichem jedoch im Gegensatz zum vorigen keine bare Medium die Form eines axial langgestreckten Linsensysteme zur Fokussierung und Defokussierung 30 Kerns besitzt, über welchen das Absorberfilter einen von Lichtstrahlen, sondern mehrere Körper aus Überzug bildet, und daß der optische Resonator die photochromem Glas als optische Isolatoren Ver- Form reflektierender, dem Kern und dem Überzug wendung finden. In der Zeitschrift »Electronics«, gemeinsam zugeordneter Stirnflächen besitzt, von Bd. 37, Nr. 5 vom 31. Januar 1964, S. 42 und 43, denen die eine gegenüber der Achse des Kerns wird gleichfalls von photochromem Glas gesprochen, 35 geneigt ist, wobei insbesondere der axial langweiches seine Farbe bei Lichtbestrahlung ändert, gestreckte Kern und der Überzug zylindrisch auswährend die in den »Applied Physics Letters«, Bd. 4, gebildet sein können.
Nr. 10 vom 15. Mai 1964, S. 175 und 176, aufge- Der erfindungsgemäße Schalter hat gegenüber dem führten Impulslaser und Lichtverstärker sogenannte Stand der Technik den Vorteil, daß er eine Angefärbte Gläser als Medien verwenden, die einen 40 wendung für Speichervorrichtungen ermöglicht, da stark lichtabhängigen Durchlaßkoeffizienten auf- seine beiden Zustände durch Lichtsignale in den weisen. jeweils anderen Zustand gebracht werden können.
Schließlich wurde auch bereits vorgeschlagen Des weiteren können das stimulierbare Medium, die
(deutsche Auslegeschrift 1 220 055), eine Halbleiter- Lichtausbreitungsbahn und das ausbleichbare- Ab-
diode für optische Schalter mit kohärentem Licht zu 45 sorberfilter zu einer Einheit ausgebildet werden,
verwenden, wobei der Übergangsbereich der Halb- Im übrigen sind der technische Fortschritt und
leiterdiode in einer Richtung für eine Lichtverstär- der erfinderische Inhalt des Erfindungsgegenstan-
kung und in einer zweiten, diese kreuzenden Rieh- des nicht nur in den im folgenden näher er-
tung, für die Erzeugung von stimuliertem kohärentem läuterten Einzelmerkmalen begründet, sondern
Licht ausgebildet ist, damit ein in der ersten Rieh- 50 auch in der Kombination und in Unterkombina-
tung zugeführtes Licht-Eingangssignal ein in der tionen der beim Erfindungsgegenstand Anwendung
anderen Richtung verlaufendes stimuliertes Licht- findenden Merkmale.
Ausgangssignal unterdrückt. Diese Anordnung stellt Im folgenden sind einige Ausführungsformen der
einen Invertor oder Negator für Lichtsignale dar, Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert,
wobei kein steuerbares Medium, sondern eine Halb- 55 Es zeigt
leiterdiode aus p- und η-leitendem Material benutzt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bi-
wird, deren Übergangszone zwischen der p- und stabilen optischen Schalters mit den Merkmalen der
η-Schicht vorgenannte Funktion bewirkt. Auf der Erfindung,
Diode vorgesehene Flächenelektroden sind mit einer F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine abgewan-
Gleichspannungsquelle verbunden, um einen Strom 60 delte Ausführungsform der Anordnung gemäß
durch die Diode zu erzeugen, welcher stimulierte F i g. 1, in vergrößertem Maßstab, und
Schwingungen entstehen läßt. F i g. 3 eine Stirnansicht der Anordnung gemäß
Alle diese bekannten oder vorgeschlagenen Ein- F i g. 2, welche eine mögliche Abwandlung zur Verrichtungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie besserung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen optische Anordnungen bzw. Körper aus photo- 65 Anordnung veranschaulicht.
chromem Glas benutzen, wodurch sich zwangsweise Der in F i g. 1 dargestellte optische Schalter weist Anordnungen ergeben, welche aus mehreren Teilen ein stimulierbares Medium 10 und ein ausbleichbestehen. Die erwähnten Dampf- bzw. Gasmedien bares Absorberfilter 12 auf. Das stimulierbare Me-
dium 10 kann ein beliebiger bekannter kristalliner oder nicht kristalliner Festkörper sein, der kohärente Lichtenergie einer bestimmten Wellenlänge auszustrahlen vermag. In Verbindung mit diesem stimulierbaren Medium 10 wird eine zwecks Vereinfachung der Darstellung nicht eingezeichnete herkömmliche Quelle für Anregungs-Lichtenergie verwendet, welche eine Umkehrung der Besetzungsverteilung (Inversion) der Aniegungszustände der Atome des Mediums einzuleiten vermag.
Das ausbleichbare Absorberfilter kann ein Medium mit einem Absorptionskoeffizient sein, der sich umgekehrt mit der Intensität der einfallenden Lichtenergie der Wellenlänge der selektiven Fluoreszenz ändert. Bei sehr starker Beeinflussung des stimulierbaren Mediums wird Nutzen aus der Tatsache gezogen, daß sich der Absorptionskoeffizient bei einer eine vorbestimmte Intensität übersteigenden einfallenden Steuer-Lichtenegie dem Wert Null annähert. Auf jeden Fall sollte die Intensität der Steuerenergie zumindest so . hoch sein, daß der Absorptionskoeffizient während der spontanen Lichtemission des stimulierbaren Mediums 10 im Verhältnis zur axialen Länge des ausbleichbaren Absorberfilters 12 auf einen derart niedrigen Wert reduziert wird, daß die selektive Fluoreszenz einsetzen kann.
Das stimulierbare Medium 10 und das ausbleichbare Absorberfilter 12 sind so relativ zueinander angeordnet, daß ihre Längsachsen auf einer gemeinsamen Achse 14 liegen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei den -optischen Resonator begrenzende Spiegel 16 und 18 vorgesehen, welche die durch einen Strahl 20 angedeutete, vom stimulierbaren Medium 10 abgegebene Lichtenergie durch dieses Medium und das Absorberfilter 12 hin- und herreflektieren. Zu diesem Zweck kann der Spiegel 16 einen Reflexionskoeffizienten von K)O1Vo und der Spiegel 18 einen solchen von ciwa 97 % besitzen, so daß ein Teil der durch einen Strahl 22 angedeuteten hin- und herlaufenden Lichtenergie durch den Spiegel 18 durchgelassen wird. Dieser Anteil stellt die von der Anordnung abgegebene kohärente Lichtenergie dar. An den Stirnflächen des stimulierbaren Mediums 10 und des Absorberfiltcrs 12 sind Vorzugsweise Viertelwellen-Antireflexionsüberziige vorgesehen, um Fresnelsche Reflexion an diesen Flächen zu vermindern. Aus demselben Grund können die Stirnflächen unter dein Brewstersclien Winkel abgeschrägt sein.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise des optischen Schalters sei angenommen, daß das Absorberfilter 12 nicht einmal teilweise gesättigt wird und daher die gesamte vom stimulierbaren Medium 10 abgegebene Lichtenergie zu absorbieren vermag. Die Auslösung kohärenter Strahlung kann in diesem Fall weder eingeleitet noch aufrechterhalten werden, da von der vom stimulierbaren Medium 10 abgegebenen Lichtenergie so viel durch das AbsorbciTiller 12 aulV genommen wird, daß die gesamten l.iclilenergie- G< > Verluste die durch Stimulation des stiiuiiücrbaren Mediums zur Verfügung stellende l.ichleuergie übersteigen, linier diesen angenommenen llediiii'.ungen findet somit keine Emission von l.iclitcncrgie statt. Wenn jedoch dem ausbleiehbaren Absorherfiller 12 f>5 von einer Lichtquelle 25 aus eine Slcuerstrahlung 26 mit einer der kohärenten Strahlung entsprechenden oder einer anderen Wellenlänge, auf weiche das Absorberfilter 12 anspricht, und von solcher Intensität eingespeist wird, daß der Absorptionskoeffizient des Absorberfilters auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert reduziert wird, welcher in Verbindung mit der axialen Länge des Absorberfilters das Einsetzen der kohärenten Strahlung ermöglicht, dann wird das ausbleichbare Absorberfilter derart durchlässig, daß die vom stimulierbaren Medium 10 spontan ausgestrahlte Lichtenergie als Strahl 20 von den Spiegeln 16 und 18 durch das stimulierbare Medium 10 hin und zurück geworfen wird. Hierdurch wird weitere Auslösung kohärenter Strahlung bev/irkt und demzufolge der Absorptionskoeffizient des Absorberfilters weiter verringert. Die zwischen den Spiegeln 16 und IS hin- und hergeworfene, erzeugte kohärente Lichtstrahlung baut· sich rasch auf einen hohen Intensitätswert auf und wird teilweise durch den Spiegel 18 hindurchgelassen und stellt das vom stimulierbaren Medium abgegebene Licht dar, welches anzeigt, daß die Stimulation stattfindet. Dieses abgegebene Licht kann zur Aktivierung anderer Bauteile optischer Rechner oder lediglich zur Anzeige des Vorhandenseins einer gespeicherten Informationseinheit, wie die Binärzahl »Eins«, verwendet werden.
Der durch das .stimulierbare Medium 10 und das ausbleichbare Absorberfilter 12 hin- und zurückgeworfene Lichtimpuls hält das Absorberfilter 12 normalerweise in gesättigtem Zustand, so daß die Stimulation selbst nach Unterbrechung der zu ihrer Einleitung benutzten Absorptions-Stcuerstrahlung 26 von der Lichtquelle 25 weiter anhält. In diesem Fall kann die einmal auf die beschriebene Weise eingeleitete Stimulation dadurch unterbrochen werden, daß dem stimulierbaren Medium 10 intensive Löschstrahlung 28 von einer Lichtquelle 27 aufgeprägt wird. Diese Strahlung 28, die dieselbe Wellenlänge wie die kohärente Strahlung hat, verursacht eine derart große Entleerung des oberen Energienivcaus von Atomen, daß keine Inversion in den Besetzungen dieser Niveaus gegenüber den unteren Energieniveaus mehr besteht, so daß die kohärente Strahlung unter gleichzeitig. / Aufhebung der Sättigung des Absorberfilters 12 unterbrochen bzw. »gelöscht« wird. Bei Unterbrechung der Löschstrahlung 28 wird die kohärente Strahlung jedoch nicht erneut eingeleitet, da das ausbleichbare Absorberfilter 12, wie erwähnt, wiederum die spontan vom stimulierbaren Medium 10 ausgestrahlte Lichlenergie absorbiert. Dies trilft selbst dann zu. wenn die Energie ties in das stimulierbare Medium 10 eingestrahlten Anregunuslichts unmittelbar nach Abschaltung der Löschstrahluug 28 einen weiteren luvcrsions/.usland hervorbringt. Dieser Zustand kann beispielsweise /ur Anzeige dienen, daß im stimulierbaren Medium 10 eine Hinär/.ifl'er .•.»Null« gespeichert ist. Die kohärente Strahlung kann erst dann wieder er/engt werden, wenn das Ahsorberlilter erneut durch das Aufprägen der Sättigungs-Steuersiiahliinü 26 zumindest teilweise gesättigt worden ist.
Ersiehtlieherweise liefert der bistabile optische Schalter gemäß E ig. I nur dann eine forlijcsct/tc kohärente l.iclilaiisstrahliing, wie sie durch ilen Strahl 22 angedeutet ist, wenn die Stimulation nach tier Einstellung des ausbleichbaren Absorbei filters 12 auf den Sältigunj;s\vert durch die Steiieistiahlung 26 eingeleitet worden ist, und' die kohärente l.ichtausslrahlung wird beendet und bleibt anschließend
5 6
beendet, wenn das stimulierbare Medium 10 durch eingezeichneten Bahn folgt und einige Male durch die Löschstrahlung 28 »gelöscht« worden ist. Man das stimulierbare Medium 10' und das Absorberkann also sagen, daß der bislabile optische Sender filter 12' hindurchläuft. Beim Auftreffen auf die durch die steuernde Strahlung 26 »eingeschaltet« abgeschrägte Spiegelfläche 18' des optischen Resonawird und kohärentes Licht ausstrahlt, während er 5 tors tritt der größte Teil dieser Strahlung durch diese durch die Löschstrahlung 28 »ausgeschaltet« wird, Stirnfläche hindurch und wird nicht in die Anordso daß keine Ausstrahlung stattfinden kann. · nung zurückreflektiert. I
Die Sättigungs-Steuerstrahlung 26 und die Lösch- Wenn das Absorberfilter 12' genügend, gesättigt strahlung 28 können vorteilhafterweise durch andere und das stimulierbare Medium 10' mit Hilfe nicht optische Sender geliefert werden, die kohärentes io dargestellter herkömmlicher Anregungsstrahlung ent- j Licht solcher Wellenlänge und Intensität erzeugen, sprechend angeregt worden ist, kann eine Stimulation daß das Absorberfilter 12 gesättigt bzw. das stimulier- stattfinden, wobei das kohärente Licht dann im , bare Medium 10 »gelöscht« wird. Da die in Fig. 1 wesentlichen dem Strahlengang 20' gemäß Fig. 2 dargestellte bistabile Anordnung durch Strahlungs- folgt. Der Winkel β ist entsprechend obiger Gleienergie gesteuert wird, kann siemit verhältnismäßig 15 chung(l) derart gewählt, daß das kohärente Licht in hoher Frequenz, deren obere Grenze noch nicht allen Richtungen, welche sich im stimulierbaren j festgestellt ist, vom einen Energiezustand auf den Medium 10' und im Absorberfilter 12' auszubreiten j anderen umgeschaltet werden. Obgleich ein kontinu- vermögen, von der schrägen Spiegelfläche 18' unter ! ierlicher Betrieb der Vorrichtung wünschenswert ist solchem. Winkel zurückgeworfen wird, daß sie mit und sich auch bei aus Neodym-Glas bestehenden 20 einem unter dem Winkel der Totalreflexion liegenden. Medien optischer Sender bei Raumtemperatur als Winkel auf die Mantelfläche 36 zwischen dem Memöglieh erwiesen hat. kann eine kurze Umschaltzeit diumlO'.und dem Absorberfilter 12' auftrifft. Hier- * in vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Arbeits- durch wird ein beträchtlicher Teil der Lichtenergie vorgängen ermöglichen, die während eines einzigen an der Zwischenfläche gebrochen und tritt in das Anregungszyklus" des herkömmlichen pulsierenden 25 Absorberfilter 12' ein. Andererseits ist der Winkel Θ Betriebs durchgeführt werden sollen. aber so gewählt, daß dieses sich durch das Absorberin Fig. 2 ist eine aus einem stimulierbaren Me- filter 12' ausbreitende kohärente Licht unter einem dium und einem ausbleichbaren Absorberfilter be- den Winkel der Totalreflexion übersteigenden Winkel stehende Anordnung 30 dargestellt, bei welcher die auf die Mantelfläche 38 zwischen dem Absorberfilter Anordnung gemäß F i g. 1 zu einer einzigen Einheit 30 12' und dem Außenüberzug 32 auftrifft, so daß die zusammengefaßt wurde. Diejenigen Teile der Anord- gesamte kohärente Strahlung in die· Anordnung nung 30, welche den betreffenden Bauteilen der An- zurückgeworfen wird. Auf diese Weise gewährleistet Ordnung gemäß F i g. 1 entsprechen, sind mit den- der Neigungswinkel Θ, daß sich das hin- und herselben Bezugsziffern wie in Fig. 1, jedoch mit geworfene kohärente Licht sowohl durch das stimuzusätzlichem Strich versehen. Die Anordnung 30 35 lierbare Medium 10' als auch durch das ausbleichweist einen zentralen Kern aus einem stimulierbaren bare Absorberfilter 12' hindurch ausbreitet.
Medium 10' von kreisförmigem Querschnitt auf, der Die zum Löschen bzw. Unterbrechen der Stimulavon dem sättigbaren Absorberfilter 12' als Überzug tion dienende Strahlung 28' fällt unter verhältnisvon praktisch ebenfalls zylindrischem Querschnitt mäßig kleinem Winkel in die Stirnfläche des Spiegels umgeben ist. Ein durchsichtiger äußerer Überzug 32 40 16' ein, so daß sie unter einem den Winkel der von ebenfalls vorzugsweise zylindrischem Quer- Totalreflexion übersteigenden Winkel auf die Mantelschnitt, der aus einem Material mit niedrigerem ' fläche 36 auftrifft und somit nicht wesentlich in das Brechungsindex als demjenigen des Absorberfilters Äbsorberfilter 12' eintritt. Nach der hauptsächlich in 12' besteht, bildet zwischen sich und dem Absorber- Längsrichtung des stimulierbaren Mediums 10' in filter 12' eine hochreflektierende Zwischenfläche, 45 diesem erfolgenden Ausbreitung längs der Bahn weiche das kohärente Licht über die Mantelflächen gemäß Fig. 2 tritt die Löschstrahlung am gegenüberdes Absorberfilters 12' nicht austreten läßt. Die eine liegenden Schrägspiegel 18' unter einem anderen Spiegelfläche 16' des optischen Resonators der An- Winkel als das kohärente Licht aus.
Ordnung 30 verläuft senkrecht zur optischen Achse Die Anordnung 30 arbeitet im wesentlichen auf 14' der Anordnung und ist poliert, während die 50 dieselbe Weise wie die Anordnung gemäß Fig. 1. gegenüberliegende Spiegelfläche 18' aus noch zu Das kohärente Licht, dessen Lichtausbreitung im erläuternden Gründen unter einem Winkel zur Achse wesentlichen wie in F i g. 2 durch den Srahlengang 14' verläuft und ebenfalls poliert ist. 20' angedeutet erfogt, kann somit nur dann erzeugt Die Brcchungsindices «,, /?2 bzw /i., des stimulier- werden, wenn das Äbsorberfilter 12' ausreichend gebaren Mediums 10', des Absorberfilters 12' und des 55 sättigt und damit durchlässig ist. Die Sättigung oder Außenüberzugs 32 nehmen nach außen ab, so daß Ausbleichung und somit das Einschalten der Vor-/i, >/!._,>■ n3 ist. Außerdem kann die Spiegelfläche richtung in den Zustand EIN wird durch die steu-18' mit einer senkrecht zur optischen Achse 14' ver- ernde Strahlung 26' bewirkt. Ein durch die Strahlen laufenden Ebene 34 einen Winkel θ bilden, der sich 22' angedeuteter Teil der hin- und hergeworfenen wie folgt berechnet: 60 kohärenten Strahlung 20' tritt durch die Schräg-, /2 Spiegelfläche 18' aus als die vom stimulierbaren I/I ._ "2 ,-' sjni9 <- I/i _ "s2 m Medium abgestrahlte Energie. Das Umschalten der V nt 2 I/ W2 2 ( ' Vorrichtung in ihren Zustand AUS erfolgt mit Hilfe
1 der Löschstrahlung 28', welche die Stimulation im
Die Sättigungs-Steuerstrahlung 26' tritt unter ver- 65 Medium 10' auf dieselbe Weise, wie in Verbindung
hältnismäßig großem Einfallwinkel durch die Stirn- mil Fig. 1 erläutert, »löscht« bzw. unterbricht,
scitigc Spiegelfläche 16' in der Anordnung30 ein, so Fig. 3 ist eine Slirnseitenansicht der Anordnung
daß ein Kncrgiestrahl im wesentlichen der in F i g. 2 gemäß F i g. 2, die aufzeigt, auf welche Weise diese
Anordnung abgewandelt und betrieben werden kann, um zu gewährleisten, daß die Ausbreitung der steuernden Strahlung 26' im wesentlichen auf das Absorberfilter 12' beschränkt bleibt. Hierdurch wird das gleichzeitige Löschen der kohärenten Strahlung verhindert, indem gewährleistet wird, daß die Sättigungsstrahlung nicht in das Medium 10' eintritt. Genauer gesagt, tritt die steuernde Strahlung 26' mit sehr großer numerischer Apertur über die Spiegelfläche 16' in den optischen Resonator ein und geht überwiegend seitlich am Bereich der optischen Achse 14' vorbei, so daß sich nur schräge Strahlen durch das Absorberfilter 12' in dessen Längsrichtung ausbreiten. Um eine Ausbreitung etwa in das stimulierbare Medium 10' eingetretener Schrägstrahlen der Sättigungsstrahlung im Medium auszuschalten, ist bei der dargestellten Ausführungsform im Umfang des kernförmigen Mediums 10' eine Umfangsnut 40 vorgesehen, an welcher etwaige im Medium vorhandene. Schrägstrahlen in das Absorberfilter 12' zurückgebrochen werden.
Der beschriebene optische Schalter kann durch Verwendung von Lichtenergie entsprechender Wellenlänge zur Steuerung seiner Arbeitsweise mit außergewöhnlich hoher Frequenz vom einen Zustand auf den anderen umgeschaltet werden. Zur Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wurden vorstehende schematische Darstellungen herangezogen und verschiedene Strahlungsenergien durch ihnen annähernd entsprechende Strahlen angedeutet, um die Beschreibung der Erfindung trotz genauer Erläuterung derselben verhältnismäßig einfach zu halten. Es ist somit ersichtlich, daß die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weitgehend abwandelbar sind, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Bistabiler optischer Schalter, der mit dem kohärenten Licht optischer Sender im Zusammenhang mit einem strahlungsabhängigen optischen Absorberfilter arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das ausbleichbare Absorberfilter (12 oder 12') und das stimulierbare Medium (10 oder 10') des optischen Senders im geschlossenen optischen Strahlengang (20 oder 20') eines optischen Resonators (16, 18 bzw. 16', 18') für das Medium liegen und daß die das ausbleichbare Absorberfilter (12 oder 12') steuernde Strahlung (26 oder 26') auf einem vom Strahlengang (20 oder 20') des Resonators verschiedenen Weg in das eine Ende des Absorberfilters eintritt, an dessen äußerer Mantelfläche (38) mehrmals total reflektiert wird und am anderen Ende wieder aus dem Filter austritt.
2. Bistabiler optischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausblcichbare Absorberfiltcr (12 oder 12') mit zunehmender Intensität der das Absorberfiltcr steuernden Strahlung (26 oder 26') auch für das im selben Wellenlängcnbereich liegende kohärente Licht durchlässiger wird und daß der Absorptionskoeffizient im ausgebleichten Zustand. und die Absorbcrfilterlünge im optischen Strahlengang (20 oder 20') so gewählt sind, daß sie die Aufrechterhaltung des Betriebs des optischen Senders höchstens unwesentlich behindern.
3. Bistabiler optischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stimulierbare Medium (10 oder 10') von einer Löschstrahlung (28 oder 28') im Wellenlängenbereich kohärenten Lichts durchstrahlt wird, die auf einem anderen sowohl vom geschlossenen Strahlengang im optischen Resonator (16, 18 bzw. 16', 18') als auch vom Strahlengang zur Ausbleichung des Filters (26 oder 26') sich unterscheidenden Weg in das eine Ende des stimulierbaren Mediums (10 oder 10') eintritt, an dessen äußerer Mantelfläche (36) mehrfach total reflektiert wird und am anderen Ende wieder aus dem stimulierbaren Medium austritt.
4. Bistabiler optischer Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stimulierbare Medium die Form eines axial langgestreckten Kerns (10') besitzt, über welchem das Absorberfilter (12') einen Überzug bildet, und daß der optische Resonator die Form reflektierender, dem Kern und dem Überzug gemeinsam zugeordneter Stirnflächen (16', 18') besitzt, von denen die eine gegenüber der Achse (14) des Kerns geneigt ist.
5. Bistabiler optischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axial langgestreckte Kern (10') und der Überzug (12') zylindrisch ausgebildet sind.
6. Bistabiler optischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der axial langgestreckte Kern (10') eine längsverlaufende Umfangsnut (40) aufweist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69004005T2 (de) Laser.
DE2429551C3 (de) Optische Vorrichtung zur Formung optischer Impulse
DE69004228T2 (de) Laservorrichtung mit Ringresonator.
DE1879666U (de) Laservorrichtung.
DE1295737B (de) Optischer Sender oder Verstaerker fuer kohaerentes Licht mit einem stimulierbaren Festkoerpermedium (Laser)
DE69200510T2 (de) Multifokale in Rückwärtsrichtung betriebene Raman-Laser-Vorrichtung.
DE2144201C3 (de) Ramanlaser
DE4336947A1 (de) Langpuls-Laser mit Resonatorverlängerung mittels optischem Wellenleiter
DE3874716T2 (de) Q-schaltung fuer einen festkoerper-laser mit radialer farbzentrenverteilung.
DE19857369C2 (de) Schmalbandiger Excimerlaser und Optik dafür
DE69204661T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur überlagerung und reinigung optischer strahlen durch stimulierte streuung.
DE1489637B2 (de) Bistabiler optischer Schalter
DE3534053A1 (de) Optische komponente eines lasers
DE1614246B2 (de) Auskopplungsvorrichtung fuer einen gepulsten laserstrahl
DE1212636B (de) Optischer Sender fuer stimulierte Strahlung
DE3886915T3 (de) Raman-hohlraumlaser.
DE1489637C (de) B istabiler optischer Schalter
DE1514411C3 (de) Optischer Sender
DE2260244A1 (de) Lasergenerator mit einzigem transversalem schwingungstyp
DE1589903A1 (de) Optischer Riesenimpuls-Sender
DE3317065C2 (de)
DE1774161B2 (de)
DE1614246C (de) Auskopplungsvorrichtung für einen gepulsten Laserstrahl
DE1614612C3 (de) Optischer Sender für kohärente Strahlung
DE1564779C3 (de) Nach dem Prinzip der stimulierten Emission arbeitender optischer Sender