DE184802T1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der transversalmomente des zu einem optischen buendel gehoerenden elektromagnetischen feldes. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur messung der transversalmomente des zu einem optischen buendel gehoerenden elektromagnetischen feldes.Info
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Claims (16)
1. Verfahren zum Messen der transversalen Momente des mit einem optischen
Bündel verbundenen elektromagnetischen Felds, dadurch gekennzeichnet, daß
man:
das Bündel durch einen rechtwinklig zur Fortschreitungsrichtung des
Bündels liegenden Schlitz (7) hindurchtreten läßt;
durch den Schlitz (7) das Bündel abtastet, indem man eine relative
Schwingungsbewegung zwischen dem Bündel und dem Schlitz in einer Richtung (x) rechtwinklig zum Schlitz und zur Fortschreitungsrichtung
des Bündels erzeugt;
ein periodisches elektrisches Signal erzeugt, das aus Impulsen besteht,
die mit einer Frequenz gleich der halben Frequenz der Schwingungsbewegung auftreten und ein Amplitude und einen Verlauf
abhängig von der Lichtstärkeverteilung des Bündelbruchteils haben, der
durch den Schlitz getreten ist;
das periodische Signal in seine Spektralkomponenten aufteilt;
die Amplitudenwerte dieser Komponenten mißt; und
die Momentwerte aus den gemessenen Amplitudenwerten ableitet.
die Amplitudenwerte dieser Komponenten mißt; und
die Momentwerte aus den gemessenen Amplitudenwerten ableitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische
Bündel ein von einer optischen Monomodus-Faser (3) übertragenes Bündel
ist. dessen Leuchtfleckgröße man mißt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das
optische Bündel zum Schlitz (7) über eine zylindrische Linse (14) leitet.
deren Achse parallel zum Schlitz liegt und die ein Bündel mit einem
Durchmesser aussendet, das im wesentlichen der Schlitzbreite entspricht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Schwingungsbewegung dadurch erhält, daß man den Endteil
(3a) der Faser (3) rechtwinklig zu ihrer Achse vibrieren läßt.
5. Vorfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Schwingungsbewegung dadurch erhält, daß man einen Schirm (6)
vibrieren läßt, der in einer zur Fortschreitungsrichtung des Bündels
rechtwinkligen Ebene angeordnet ist und den Schlitz (7) enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwingungsbewegung
dadurch erhält, daß man die zylindrische Linse (14) vibrieren läßt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß man das periodische Signal dadurch erhält, daß man zuerst ein periodisches Zwischensignal erzeugt, das aus Impulsen besteht, welche mit
einer Frequenz gleich der Frenquenz der Schwingungsbewegung auftreten,
und man dann das Zwischensignal in Intervallen gleich der zweifachen Periode dieses Signals und für eine Zeit gleich einer Impulsdauer abtastet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man das periodische Signal dadurch erhält, daß man den Lichtstrahl mit einer Rechteckwelle moduliert, deren Frequenz gleich der halben Frequenz
der Schwingungsbewegung ist.
9. Vorrichtung zum Messen des transversalen Moments des mit einem optischen
Bündel verbunden elektromagnetischen Felds, mit einer Quelle (1) des optischen Bündels, einer Einrichtung (9) zum Umsetzen des Lichtbündels in
ein elektrisches Signal und einem Rechensystem (12), dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin die folgenden Bauteile umfaßt:
einen rechtwinklig zur Fortschreitungsrichtung des Bündels angeordneten
und mit einem Schlitz (7) versehenen Schirm (6);
eine Einrichtung (7, 13; 4, 16, 17) zum Erzeugen einer relativen Schwingungsbewegung zwischen dem Schlitz (7) und dem optischen Bündel:
eine Einrichtung (7, 13; 4, 16, 17) zum Erzeugen einer relativen Schwingungsbewegung zwischen dem Schlitz (7) und dem optischen Bündel:
eine Einrichtung zum Erzeugen eines periodischen Signals am Ausgang
der umsetzenden Einrichtung (9), das aus Impulsen besteht, die mit
einer Frequenz gleich der halben Frequenz der Schwingungsbewegung auftreten und eine Form und Amplitude abhängig von der Verteilung
des elektromagnetischen Felds im Bruchteil des Bündels, der durch den
Schlitz getreten ist. aufweisen;
einer Einrichtung (11, 15) zum Aufspalten des periodischen Signals in
dessen Spektralkomponenten und zum Liefern der Amplitudonv. orte
dieser Komponenten an das Rechensystem (12), das aus diesen Amplitudenwerten die Momentwerte ermittelt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Quelle (1) und dem Schirm (6) eine optische Monomodus-Faser (3) liegt und
die Einrichtung (11) zum Aufspalten des periodischen Signals an das
Rechensystem (12) die Amplitudenwerte der Grundkomponente und der dritten Harmonischen liefert, aus denen das Rechensystem (12) die Lichtfleckgröße
des aus der Faser (3) austretenden Bündels ermittelt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine
zylindrische Linse (14) mit einer parallel zum Schlitz (7) verlaufenden Achse vor dem Schirm (6) angeordnet ist und zum Schlitz (7) ein Bündel mit einem
Durchmesser sendet, de im wesentlichen der Schlitzbreite entspricht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder nach dem auf Anspruch 9 rückbezogenen
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwingungsbewegung
erzeugende Einrichtung (4, 13; 4, 16, 17) mit der Faser (3) verbunden ist und die Schwingung eines Faserendteils (3a) rechtwinklig zu seiner Achse s
bewirkt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Schwingungsbewegung erzeugende Einrichtung (4, 13; 4, 16, 17) mit dem Schirm (6) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die
Schwingungsbewegung erzeugende Einrichtung (4, 13; 4, 16, 17) mit der zylindrischen Linse (14) verbunden ist und deren rechtwinklig zu ihrer
Achse verlaufende Vibration in einer parallel zum Schirm (6) liegenden Ebene bewirkt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Erzeugen des periodischen Signals einen Abtaster (10) umfaßt, der mit dem Ausgang der umsetzenden Einrichtung (9)
verbunden ist, zum Abtasten des Ausgangssignals der umsetzenden Einrichtung in Intervallen gleich der zweifachen Periode der Schwingungsbewttf.ung
und für eine Zeit gleich der Impulsdauer.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14. dadurch gekennzeichnet.
daß die Einrichtung zum Erzeugen des periodischen Signals eine Quelle einer Rechteckwelle mit einer Frequenz gleich der halben Frequenz der
Schwingungsbewegung umfaßt, die der Quelle (1) des optischen Bündels zu
dessen Modulation zugeordnet ist.
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