DE1514034B2 - Optischer sender mit einer vorrichtung fuer parallel vrschobene auslenkung des lichtstrahls - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen optischen Sender mit einer Vorrichtung für eine bereichsweise über die Querschnittsfläche seines stimulierbaren Festkörpermediums parallel verschiebende Auslenkung seines kohärenten Lichtstrahls innerhalb eines von zwei ebenen Spiegeln begrenzten optischen Resonators, der zwischen seinem stimulierbaren Festkörpermedium und mindestens einem Spiegel einen Polarisator aufweist.

Viele Probleme der optischen Technik, beispielsweise Anordnungen zur Abtastung, zur Anzeige oder zur Fernübertragung und Schnelldrucker erfordern zu ihrer Bewältigung Einrichtungen, mit deren Hilfe ein scharf begrenzter Lichtstrahl in steuerbarer Weise mit hoher Geschwindigkeit seitlich versetzt werden kann. Solange lediglich nicht monochromatisches Licht aussendende Lichtquellen bekannt waren, wurden diese Probleme in der Weise gelöst, daß das kontinuierlich von einer Lichtquelle ausgehende Licht gleichmäßig auf eine flächenhafte Vorrichtung auftraf, die durch steuernde Mittel in punktförmigen Bereichen lichtdurchlässig gemacht wurde. Dies konnte beispielsweise durch selektiv ansteuerbare, elektro-optisch aktive Flächenelemente geschehen, was allerdings nur eine Verschiebung des Lichtstrahls in diskreten Beträgen erlaubte, oder es wurden in eine optisch aktivierbare, lichtundurchlässige Schicht Deformationswellen induziert, durch welche in bestimmten Bereichen durch Drehung der Polarisationsebene eines linear polarisierten Lichtstrahls um 90° die zwischen gekreuzten Polarisatoren angeordnete Schicht lichtdurchlässig gemacht wurde. Diese Anordnungen waren sehr lichtschwach, da nur punktförmige Bereiche der Fläche lichtdurchlässig gemacht werden konnten und lediglich ein kleiner Bruchteil der ausgesandten Lichtenergie auf den Empfänger gelangte.

Durch das Bekanntwerden von kohärentes Licht aussendenden, optischen Sendern mit stimulierbarem Festkörpermedium ergaben sich neue Möglichkeiten zur Lösung dieser Probleme.

Bei einem bekannten optischen Sender mit einer Vorrichtung dieser Art wird ein zwischen zwei Spiegeln angeordnetes Festkörpermedium verwendet, das zur Emission von linear polarisiertem Licht geeignet ist. Zwischen dem Festkörpermedium und einem der beiden Spiegel sind ein elektro-optisches Element, beispielsweise eine Kerr-Zelle und ein Polarisator angeordnet. Durch Anlegen von besonders geformten elektrischen Impulsen an die in bestimmter Konfiguration ausgebildete Kerr-Zelle werden deren doppelbrechende Eigenschaften in der Weise ausgenutzt, daß nur in örtlich begrenzten Bereichen der Kerr-Zelle eine Polarisationsrichtung vorherrscht, die von dem Polarisator durchgelassen wird. Dadurch reicht die Güte des optischen Resonators nur in diesen Bereichen zur Lichtemission aus, die sich entsprechend des zeitlichen Verlaufs der Impulse verschieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen anderen, gegenüber der bekannten Anordnung einfacheren optischen Sender mit einer Vorrichtung zur parallelen seitlichen Verschiebung eines Lichtstrahls anzugeben, der zudem eine sehr scharfe Bündelung des austretenden Lichtstrahls ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem optischen Sender der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das stimulierbare Festkörpermedium als Quader oder Prisma mit rechteckigem oder rhombischem Querschnitt ausgebildet ist, an dessen mindestens einer Längsseite eine Schallquelle und an der jeweils in Schallrichtung gegenüberliegenden Längsseite ein Schallabsorber anliegt, und daß die auf diese Weise das stimulierbare Medium senkrecht zur optischen Achse durchquerende Schallwelle als ebene Deformationswelle am Ort ihrer maximalen Amplitude das kohärente Licht in seiner Polarisationsebene jeweils um 90° dreht, so daß jeweils nur aus diesem Bereich eine kohärente Ausstrahlung erfolgt.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, in einem

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optischen Sender den zwischen zwei Polarisatoren soll. Der Kristall ist zwischen den beiden ebenen

angeordneten Festkörper als stimulierbares Medium Spiegeln 14 und 16 angeordnet, die, wie aus F i g. 1

derart elastisch zu deformieren, daß durch die Ände- zu ersehen, parallel zu der rechten und linken Kante

rung seiner doppelbrechenden Eigenschaften während des Kristalls 10 in der Richtung des Weges des

der Deformierung die vorhandene Dämpfung im 5 Abtastlichtstrahls liegen. Der Spiegel 14 ist voll re-

Resonanzraum bis zur Stimulierung der Strahlung flektierend, während der Spiegel 16 teildurchlässig

verringert wird. Diese Vorrichtung dient jedoch ledig- ausgebildet ist. Im Betrieb wird der Rubinkristall 10

lieh dazu, einzelne Lichtimpulse zu erzeugen. von einer Anregungs-Lichtquelle, z. B. der Bogen-

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, einen lampe 18 angestrahlt. Die Spiegel 14 und 16 bilden

optischen Sender mit einer das stimulierbare Medium 10 zusammen mit dem Kristall 10 den optischen Reso-

von einem Schallgeber zu einem Schalldämpfer nator.

durchquerenden Schallwelle zu modulieren. In diesem Um eine räumliche Auslese kohärenter Lichtstrah-

Falle erfolgt die Steuerung der Strahlung bezüglich len innerhalb des optischen Resonators zu erzeugen,

ihrer Richtung durch Änderung der Beugung oder ist der Rubinkristall 10 bezüglich seiner optischen

der Brechung der kohärenten Lichtstrahlung im opti- 15 Achse in einem bestimmten Winkel geschnitten,

sehen Resonator. derart, daß eine kohärente Lichtwelle bestimmter

Der erfindungsgemäße optische Sender ist in vor- Wellenlänge, die den Kristall der Länge nach durch-

teilhafter Weise so ausgebildet, daß zur Erzeugung quert, normalerweise in senkrechter Richtung pola-

eines zweidimensional verschiebbaren kohärenten risiert aus dem Kristall austritt. Diese, durch den

Lichtstrahls zwei senkrecht zueinander angeordnete 20 Pfeil 20 in F i g. 1 angedeutete Vorzugsrichtung, ist

Schallquellen vorgesehen sind, deren ebene Deforma- eine Folge der normalen doppelbrechenden Eigen-

tionswellen nur in ihrem Schnittbereich die Polarisa- schäften dieses Kristalls. Nun wird aber in dem

tionsebene um 90° verdrehen. Eine weitere vorteil- optischen Resonator diese senkrecht polarisierte Re-

hafte Ausbildung des erfindungsgemäßen optischen sonanzschwingung unterdrückt, wenn zwischen dem

Senders besteht darin, daß für den Fall, daß das 25 Kristall 10 und einem der beiden Spiegel, beispiels-

stimulierbare Medium nicht selbst das kohärente weise dem Spiegel 16 ein Analysator 22 angeordnet

Licht polarisiert, ein zweiter Polarisator verwendet ist. Der Analysator 22 läßt, wie durch den Pfeil 24

wird, dessen Vorzugsrichtung senkrecht zu derjenigen in F i g. 1 angedeutet, nur Licht hindurchtreten, das

des ersten Polarisators ausgerichtet ist. horizontal polarisiert ist. Das senkrecht polarisierte

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform 30 Licht (Pfeil 20), das normalerweise vom Kristall 10 des erfindungsgemäßen optischen Senders ist das emittiert wird, kann durch den Analysator 22 nicht stimulierbare Medium aus mehreren übereinander- hindurchtreten und erreicht infolgedessen den Spiegeschichteten Scheiben mit meist rhombischem Quer- gel 16 nicht. Dadurch wird die Hin- und Herreflexion schnitt zusammengesetzt, die von der Schallwelle des Lichts zwischen den Spiegeln 16 und 14 und infolge geeigneter Ausbildung der Längsflächen aus- 35 damit seine kohärente Verstärkung in dem Kristall 10 gehend von der Schallquelle von Scheibe zu Scheibe verhindert, so daß die stimulierte Lichtemission in bis zum Absorber mäanderförmig durchquert werden. dem Bereich des Resonators, in welchem das Licht

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung mit seinem elektrischen Vektor senkrecht schwingt,

erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es nicht eintreten kann.

zeigt, jeweils in perspektivischer Darstellung mit 40 Um die Stimulation der Strahlung zu erreichen,

auseinandergezogenen Bestandteilen, muß das Licht, das von der rechten Seite des Rubin-

Fig. 1 einen optischen Sender mit einer Vorrich- kristalls 10 in Richtung auf den Spiegel 16 emittiert

tung zur eindimensionalen Auslenkung seines durch wird, horizontal polarisiert sein. Diese Änderung der

bereichsweise Stimulation des Festkörpermediums Polarisation wird durch bereichsweises Ändern der

erzeugten Lichtstrahls in einem ersten Ausführungs- 45 doppelbrechenden Eigenschaften in einer bestimmten

beispiel, Faser des Kristalls 10 erreicht. Dabei wird die Pha-

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen senbeziehung der Lichtstrahlen, die diesen Teil des

optischen Sender mit einer Vorrichtung zur ein- Kristalls durchsetzen, geändert. Die Phasenänderung

dimensionalen Auslenkung des bereichsweise erzeug- genügt, um die resultierende Polarisation um 90° zu

ten Lichtstrahls, 50 drehen, so daß jetzt der von der rechten Seite des

F i g. 3 einen optischen Sender mit einer Vorrich- Kristalls 10 emittierte Lichtstrahl, wie durch den

tung zur zweidimensionalen Auslenkung seines Pfeil 25 angedeutet, horizontal polarisiert ist. Der

bereichsweise erzeugten Lichtstrahls, horizontal polarisierte Lichtstrahl durchquert den

F i g. 4 den in F i g. 3 dargestellten optischen Sen- Analysator 22 und wird am teildurchlässigen Spiegel

der im Querschnitt längs der Linie 4-4 mit einer 55 16 teilweise in den Kristall 10 reflektiert. Derjenige

Seitenansicht des Festkörpermediums und der mit Anteil des Lichtstrahls, der vom Spiegel 16 reflek-

ihm verbundenen Bauteile und tiert wird, durchdringt auf seinem Rückweg, immer

F i g. 5 in Seitenansicht eine andere Ausführungs- noch horizontal polarisiert, den Analysator 22 und form eines optischen Senders mit einer Vorrichtung tritt wiederum in den Kristall 10 ein. Der wiedereinzur zweidimensionalen Ablenkung des bereichsweise 60 tretende Lichtstrahl unterliegt während seines Durcherzeugten Lichtstrahls. ganges durch den Kristall in Richtung auf den Spie-

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbei- gel 14 wiederum der Doppelbrechung und noch

spiel des optischen Senders besteht das stimulierbare einmal während seines darauffolgenden Durchganges

Festkörpermedium aus einem flachen Rubinkristall durch den Kristall 10 nach der Reflexion am Spiegel

10, dessen Breite (gemessen zwischen der Vorder- 65 14. Befindet sich die betreffende Faser des Kristalls

und Rückseite der Darstellung in Fig. 1) im wesent- 10, durch die der reflektierende Lichtstrahl hindurch-

lichen der Länge des Abtastweges entspricht, entlang tritt, weiterhin im geänderten doppelbrechenden

welchem der erzeugte Lichtstrahl 12 sich bewegen Zustand, so haben die Lichtstrahlen wiederum die

Phasenbeziehung, durch die der resultierende, von der rechten Seite des Kristalls 10 emittierte Lichtstrahl horizontal polarisiert ist. Dieser Lichtstrahl tritt durch den Analysator 22 hindurch und wird vom Spiegel 16 teilweise reflektiert. Mit jeder Wiederholung dieses Vorgangs wird ein Teil der in der inversen Besetzungsdichte enthaltenen Energie im Kristall 10 ausgelöst und erzeugt einen energiereichen Strahl 12 von kohärentem, monochromatischem Licht, der, wie in F i g. 1 dargestellt, durch den teildurchlässigen Spiegel 16 hindurchtritt.

Um eine brauchbare Abtasteinrichtung mit Hilfe des bereichsweise erzeugten Lichtstrahls 12 zu erhalten, muß die Breite des Strahls klein sein im Vergleich zu der Breite des Kristalls 10. Ferner muß der Ort des Lichtstrahls 12 gleichförmig mit einer solchen Geschwindigkeit bewegt werden, die zuläßt, daß während der Bewegung des Lichtstrahls in der gewünschten Faser die Stimulation eintritt. Diese Forderungen werden durch eine Ultraschallwelle erfüllt, die in einem gegebenen Zeitpunkt auf einen bestimmten Bereich des Festkörpermediums einen maximalen Druck ausübt. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Ultraschallwellen-Generator, beispielsweise der piezo-elektrische Wandler 27, an einer der Längsstirnseiten des Kristalls 10 angeordnet. Die durch den Wandler 27 erzeugte Deformationswelle durchdringt den Kristall 10 mit Schallgeschwindigkeit senkrecht zu der Richtung, in der sich der Lichtstrahl 12 fortpflanzt. Beim Erreichen der gegenüberliegenden Seite des Kristalls 10 wird die Ultraschallwelle durch einen geeigneten Wellenabsorber 28, der anschließend an diese Seite des Kristalls 10 angeordnet ist, absorbiert. Die Breite des Kristalls 10 ist nicht größer als die Wellenlänge der Ultraschallwelle. Daher gibt es in einem bestimmten Zeitpunkt eine und nur eine Linie durch den Kristall 10 entlang, welcher das Material der Deformationsspannung dieser Welle ausgesetzt ist, während der übrige Teil des Kristalls 10 zu diesem Zeitpunkt im wesentlichen spannungsfrei ist. Ein Rubinkristall ist spannungsempfindlich, so daß die doppelbrechenden Eigenschaften des Kristalls 10 immer an der Stelle geändert werden, an der sich die Ultraschallwelle auf ihrem Maximum oder in der Nähe ihres Maximums befindet. Beim Fortschreiten der Ultraschallwelle durch den Kristall führt somit der Lichtstrahl 12 in horizontaler Richtung (entsprechend der Darstellung in Fig. 1 von vorn nach hinten) synchron mit dem Durchgang der Ultraschallwelle durch das Festkörpermedium eine überstreichende Bewegung aus und verschwindet, wenn sich diese Welle im Absorber 28 verläuft. Der nächste Lichtstrahl wird erzeugt, wenn die Ultraschallwelle im nächsten Zyklus in den Kristall 10 eintritt.

Es ist nicht erforderlich, daß der Rubinkristall zur Erzeugung einer bevorzugten Schwingungsrichtung in einem bestimmten Winkel bezüglich seiner optischen Achse geschnitten ist. Mit anderen Worten, es ist nicht notwendig, daß der Kristall normalerweise für das Licht, das ihn der Länge nach durchsetzt, doppelbrechend ist. In F i g. 2 ist schematisch ein optischer Sender dargestellt, bei welchem der Rubinkristall so geschnitten ist, daß sich seine optische Achse der Länge nach (d. h. von links nach rechts) durch den Kristall erstreckt, so daß der Kristall normalerweise für das ihn in dieser Richtung durchsetzende Licht nicht doppelbrechend ist. Unter diesen Umständen besitzt der Kristall keine bevorzugte Schwingungsrichtung, und das von der rechten und der linken Seite des Kristalls 30 emittierte Licht kann, wie in F i g. 2 dargestellt, sowohl horizontal als auch vertikal polarisiert sein. Durch Verwendung der beiden Analysatoren 32 und 33, von denen, wie dargestellt, der eine horizontal und der andere vertikal polarisiert ist, ist es möglich, im Kristall 30 die gewünschte, auf einen faserförmigen Bereich beschränkte Lichtemission zu erzielen. Der Analysator 32 ist zwischen

ίο dem Kristall 30 und dem Spiegel 34, der Analysator

33 zwischen dem Kristall 30 und dem Spiegel 36 angeordnet. Der Kristall 30 befindet sich normalerweise in dem Zustand, daß auffallendes Licht, das senkrecht polarisiert ist, entlang der optischen Achse als senkrecht polarisiertes Licht weitergeleitet wird, während horizontal polarisiertes auffallendes Licht entlang der optischen Achse als horizontal polarisiertes Licht weitergeleitet wird.

Horizontal polarisiertes Licht, das vom Kristall 30 im normalen Zustand emittiert wird, kann daher durch den horizontalen Analysator 32 hindurchtreten und wird vom Spiegel 34 reflektiert. Dieses Licht kann aber durch den vertikalen Analysator 33 nicht hindurchtreten und wird infolgedessen vom Spiegel 36 nicht reflektiert. Vertikal polarisiertes Licht, das vom Kristall 30 im normalen Zustand emittiert wird, kann durch den vertikalen Analysator 33 hindurchtreten und wird vom Spiegel 36 teilweise reflektiert. Dieses Licht kann jedoch durch den horizontalen Analysator 32 nicht hindurchtreten und vom Spiegel

34 nicht reflektiert werden. Daher wird im normalen Zustand des Kristalls 30 infolge der zueinander senkrechten Polarisationsebenen der Analysatoren 32 und 33 alles Licht, das von diesem Kristall emittiert wird, sei es horizontal oder vertikal oder in beiden Richtungen kombiniert polarisiert, daran gehindert, den Kristall 30 wiederholt zu durchsetzen und eine merkliche Lichtemission auszulösen.

Die Doppelbrechung kann in den Kristall 30 induziert werden, indem dieser einer bestimmten mechanischen Beanspruchung ausgesetzt wird, derart, daß das Licht einer bestimmten Wellenlänge, das beim Eintreten an einer Seite des Kristalls vertikal polarisiert ist, bei seinem Austritt von dessen gegenüberliegender Seite horizontal polarisiert ist und umgekehrt. In dem Bereich innerhalb des Kristalls, in dem diese spezielle Bedingung erfüllt ist, kann vom Kristall emittiertes, monochromatisches Licht einer gegebenen Wellenlänge, das beispielsweise horizontal polarisiert ist, durch den horizontalen Analysator 32 hindurchtreten und vom Spiegel 34 reflektiert werden. Beim erneuten Durchsetzen des Kristalls 30 erfährt es dann eine 90°-Drehung der Polarisationsebene, so daß es nunmehr als senkrecht polarsiertes Licht aus dem Kristall austritt, das darauf den senkrechten Analysator 33 durchsetzt und vom Spiegel 36 teilweise reflektiert wird. Die umgekehrte Wirkung tritt ein, wenn ein senkrecht polarisierter Lichtstrahl durch den senkrechten Analysator 33 in den Kristall 30 eintritt. Seine Polarisationsebene wird beim Durchgang durch den Kristall um 90° zurückgedreht, so daß er als horizontal polarisiertes Licht austritt, das durch den horizontalen Analysator 32 hindurchtritt und vom Spiegel 34 reflektiert wird. Hieraus ist ersichtlieh, daß in demjenigen lokalen Bereich, in dem der Kristall 30 so beeinflußt ist, daß er in der Polarisation eines ihn der Länge nach durchsetzenden Lichtstrahls gegebener Wellenlänge eine Phasenverschiebung von

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90° erzeugt, aufeinanderfolgende Hin- und Her- sind so gewählt, daß die zum Auftreten der stimu-

reflexionen des Lichts durch den Kristall hindurch lierten Strahlung erforderliche Gesamtwirkung nur

mittels der Spiegel 34 und 36 stattfinden. Dadurch in demjenigen Bereich erreicht wird, in welchem sich

wird die Lichtemission eingeleitet, die schließlich den die beiden Deformationswellen schneiden. Dieser

Lichtstrahl 12 liefert. Selbstverständlich ist auch bei 5 Bereich ist in F i g. 4 durch den kleinen, kreuzschraf-

der in F i g. 2 gezeigten Anordnung eine (nicht dar- fierten Bereich 12' bezeichnet. Da angenommen ist,

gestellte) geeignete Anregungs-Lichtquelle erforder- daß die beiden Ultraschallwellen sich nach rechts

lieh. ■ bzw. nach unten fortpflanzen, wie in F i g. 4 dar-

Um die zum Eintreten der stimulierten Strahlung gestellt, ergibt sich eine resultierende Bewegung des

gewünschte, örtlich begrenzte, mechanische Be- io Lichtstrahls 12 nach unten und nach rechts entlang

anspruchung des Krisfalls 30 in F i g. 2 zu erzielen, der durch den Pfeil 50 bezeichneten Diagonalen. In

wird eine vom Wandler 37 erzeugte Ultraschallwelle aufeinanderfolgenden Zyklen des Abtastvorganges

durch den Kristall in zur Richtung des Lichtstrahls wird die Phasenbeziehung der Ultraschallwellen

12 senkrechter Richtung hindurchgeschickt. Ebenso schrittweise durch Einführen einer Verzögerung ge-

wie im Falle der in F i g. 1 dargestellten Anordnung 15 ändert, so daß der diagonal liegende Abtastweg

tritt die Strahlung nur entlang einer faserförmigen schrittweise über die Seitenfläche des Kristalls 40

Linie im Kristall auf, die der maximalen Spannung verschoben wird. Auf diese Weise wird eine Reihe

durch diese Ultraschallwelle unterworfen ist. Der Ort von diagonalen Abtastungen ausgeführt und schließ-

dieser Linie ändert sich, wenn diese Welle durch den Hch ein vollständiges Überstreichen des zweidimen-

Kristall 30 fortschreitet und sich im Absorber 38 ver- 20 sionalen Abtastbereiches erreicht,

läuft. Der Lichtstrahl 12 überstreicht den gewünsch- In F i g. 5 ist in Seitenansicht eine andere Aus-

ten Bereich synchron mit dem Durchgang der Ultra- führungsform des optischen Senders zur Erzielung

schallwelle in jedem Abtastzyklus. einer zweidimensionalen Abtastung dargestellt. Die

Die F i g. 3 und 4 zeigen schematisch einen opti- Anordnung enthält als stimulierbares Medium eine sehen Sender mit einer Vorrichtung zur Erzielung 25 Anzahl von aufeinanderliegenden Kristallen 52 bis einer zweidimensionalen Abtastung. Der Rubin- 55, deren Seitenflächen so geschnitten und bearbeitet kristall 40, der einen dem abzutastenden Bereich sind, daß sie einen ununterbrochenen Weg für eine entsprechenden rechteckigen Querschnitt besitzt, ist zellenförmig verlaufende Schallwelle bilden, die in zwischen den horizontalen und vertikalen Analysa- dem anschließend an den ersten Kristall 52 angeordtoren 42 und 43 angeordnet. Der horizontale Analy- 30 neten Wandler 56 erzeugt wird. Der Weg, über den sator 42 befindet sich zwischen dem Kristall 40 und die Ultraschallwelle geführt wird, ist durch die gedem voll reflektierenden, ebenen Spiegel 44, während strichelten Linien und Pfeile in F i g. 5 angedeutet, der senkrechte Analysator 43 zwischen dem Kristall Da die Welle nacheinander die verschiedenen Lagen 40 und dem teildurchlässigen Spiegel 46 angeordnet der Kristalle des Stapels durchsetzt, erzeugt sie effekist. Im normalen Zustand ist der Kristall 40 nicht 35 tiv eine sich verschiebende Faser mit den für die doppelbrechend. Ebenso wie im Fall der in F i g. 2 Stimulation notwendigen doppelbrechenden Eigengezeigten Anordnung kann- innerhalb des Kristalls 40 schäften. Diese Faser erscheint auf verschiedenen (F i g. 3) infolge der sich gegenseitig ausschließenden vertikalen Niveaus während ihrer horizontalen Polarisationsrichtungen der horizontalen und verti- Durchgänge durch das geschichtete Medium. Die kalen Analysatoren 42 und 43 normalerweise keine 4° aufeinanderfolgenden Maxima der Ultraschallwelle stimulierte Strahlung auftreten. Infolge der 90°-Dre- werden durch den Absorber 58, der sich an den hung der Polarisationsebene des angeregten mono- letzten Kristall der Anordnung anschließt, absorbiert, chromatischen Lichts bei seinem Durchgang durch Als Mittel zur Erzeugung des gewünschten Abeinen mechanisch beanspruchten Bereich tritt jedoch tastvorganges sind in dieser Beschreibung Ultrain diesem Bereich die stimulierte Strahlung auf. Zur 45 schallwellen genannt, da diese sich für den vorliegen-Erzielung der zweidimensionalen Auslenkung wer- den Zweck bequem anwenden lassen. Es sei jedoch den, wie in F i g. 3 dargestellt, zwei Ultraschallwellen- darauf hingewiesen, daß jedes andere Mittel, das geGeneratoren 47, 49 benützt. Der Generator 47 er- eignete optische Effekte in dem stimulierbaren Mezeugt eine in horizontaler Richtung durch das stimu- dium erzeugt, ebenso gut verwendet werden können, lierbare Medium 40 fortschreitende Schallwelle, wäh- 5° In der vorstehenden Beschreibung ist ferner als Beirend der Generator 49 eine Schallwelle erzeugt, die spiel für ein stimulierbares Festkörpermedium ein dieses Medium 40 in senkrechter Richtung durch- Rubinkristall genannt; ebenso gut könnte jedes ansetzt. (Der Einfachheit halber sind die angeschlosse- dere für diesen Zweck verfügbare Material verwendet nen Wellenabsorber und die Anregungs-Lichtquelle werden. So ist beispielsweise möglich, einen Stab aus in der Zeichnung weggelassen.) Die Deformations- 55 Glas zu verwenden, das mit Neodymium dotiert ist. Wirkungen der beiden Ultraschallwellen sind in Ein derartiges Material ist normalerweise nicht F i g. 4 durch die schraffierten Bereiche 47' und 49' doppelbrechend. Zur Erzielung der gewünschten schematisch dargestellt. Diese beiden Streifen maxi- Vorzugsschwingungsrichtung kann der Glasstab mit maler Spannung bewegen sich durch das stimulier- im Brewsterschen Winkel angeordneten Fenstern an bare Medium 40 in zueinander senkrechten Rieh- 60 den Seitenflächen versehen werden, so daß das hiertungen. Die entsprechenden Intensitäten der horizon- von emittierte Licht normalerweise eine vorgegebene tal und vertikal sich fortpflanzenden Ultraschallwellen Polarisation besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Optischer Sender mit einer Vorrichtung für eine bereichsweise über die Querschnittsfläche seines stimulierbaren Festkörpermediums parallel verschiebende Auslenkung seines kohärenten Lichtstrahls innerhalb eines von zwei ebenen Spiegeln begrenzten optischen Resonators, der zwischen seinem stimulierbaren Festkörpermedium und mindestens einem Spiegel einen Polarisator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das stimulierbare Festkörpermedium als Quader oder Prisma mit rechteckigem oder rhombischem Querschnitt ausgebildet ist, an dessen mindestens einer Längsseite eine Schallquelle (27, 37, 47, 49, 56) und an der jeweils in Schallrichtung gegenüberliegenden Längsseite ein Schallabsorber (28, 38, 58) anliegt, und daß die auf diese Weise das stimulierbare Medium (10, 30, 40, 52 bis 55) senkrecht zur optischen Achse durchquerende Schallwelle als ebene Deformationswelle am Ort ihrer maximalen Amplitude das kohärente Licht (12) in seiner Polarisationsebene jeweils um 90° dreht, so daß jeweils nur aus diesem Bereich (47') eine kohärente Ausstrahlung (50) erfolgt.

2. Optischer Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines zweidimensional verschiebbaren kohärenten Licht-Strahls (12) zwei senkrecht zueinander angeordnete Schallquellen (47 und 49) vorgesehen sind, deren ebene Deformationswellen (47' und 49') nur in ihrem Schnittbereich (12') die Polaritätsebene um 90° verdrehen.

3. Optischer Sender nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß das stimulierbare Medium (30,40) nicht selbst das kohärente Licht (12) polarisiert, ein zweiter Polarisator (32, 42) verwendet wird, dessen Vorzugsrichtung senkrecht zu derjenigen des ersten Polarisators (22, 33, 43) ausgerichtet ist.

4. Optischer Sender nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stimulierbare Medium aus mehreren übereinandergeschichteten Scheiben (52 bis 55) mit meist rhombischem Querschnitt zusammengesetzt ist, die von der Schallwelle infolge geeigneter Ausbildung der Längsflächen ausgehend von der Schallquelle (56) von Scheibe (52) zu Scheibe (bis 55) bis zum Absorber (58) mäanderförmig durchquert werden.