DE1954696A1 - Vorrichtung zur Umwandlung zirkular polarisierter Strahlung in linear polarisierte Strahlung - Google Patents
Vorrichtung zur Umwandlung zirkular polarisierter Strahlung in linear polarisierte StrahlungInfo
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- G02F1/03—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
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Description
:.,: PHN- 3660
.j-.-ai. 29.Oktober 1969
"Vorrichtung zur Umwandlung zirkula.r polarisierter Strahlung in linear polarisierte Strahlung."
Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 1797378.3)
Die Erfindung "bezieht sich auf eine Verbesserung einer
Vorrichtung zur Umwandlung zirkulär oder nahezu zirkulär
polarisierter Strahlung in linear oder nahezu linear polarisierte Strahlung mit einer Polarisationsebene,
die sich mit einer konstanten oder nahezu konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht, weiche Vorrichtung
eine Reihenschaltung mindestens zweier elektrooptischer Kristalle enthält, wobei die gegenseitige
Orientierung dieser Kristalle und die an die Kristalle angelegten elektrischen Spannungen geeignet gewählt sind.
Eine derartige Vorrichtung wurde in dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 1797378.3) beschrieben. Die linearität
der aus der Reihenschaltung austretenden linear
PHIT 3660 (Wo) ' . - 2 -
009837/1230
6ADOFHGiNAL
polarisierter Strahlung wird verbessert und die Schwankungen
der Geschwindigkeit, mit der sich die Polarisationsebene der austretender Strahlung dreht, werder/
ve-rringert, .Ie nachdem die Anzahl elektrooptischer
Kristalle zunimmt. Die Vorrichtung nach Fig. 2 der erwähnten
Patentanmeldung, die eine Reihenschaltung dreier elektrooptischer Kristalle enthält, ist somit
günstiger als die Vorrichtung nach Fig. 1 dieser Anmeldung,
die zwei Kristalle enthält. V/ie in der erwähnten Anmeldung· angegeben wird, werden noch günstigere
Ergebnisse erzielt, wenn die *rzahl der verwendeten
Kristalle größer als 3 ist.
"Bei der Torrichtung nach Fig. 2 der erwähnten Anmeldung
werden statt zweier Kristalle drei Kristalle benötigt, so daß verhältnismäßig hohe elektrische Spannungen
erforderlich sind, trber den mittleren Kristall steht
eine Spannung mit einer Amplitude, die gleich dem Zweifachen"der Amplitude der Spannung an den äußeren
Kristallen ist.
Die Erfindung hat zum Zweck, eine Verbesserung der in
der erwähnten Patentanmeldung beschrieber.er. Vorrichtung·
zu schaffen. Die Verbesserung besteht darin, daß sich der Reihenschaltung ein Umkehr-Element anschließt, so
daß die an^ der Reihenschaltung austretende Strahlung
nach Reflexion die Reihenschaltung in entgegengesetzteir.
Sinne durchlauft.
"Pia Erfindung wird für eir. Aus führungr-bei spiel an
Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die aus der Strahlungsquelle 1 austretende natürliche
Strahlung wird von der Linse 2 kollimiert und von dem
Polarisator 3 in parallele linear polarisierte Strahlen
009837/1230
umgewandelt. Der Einfachheit halber ist mir ein einziger
Strahl des Strahlenbündels dargestellt. Fach dem Durchlaufen des halbdurchlässigen Spiegels 5 fällt das linear
polarisierte Bündel auf die ^/4-Platte 6 auf. Die mit
Pfeil 7 angedeutete Hauptrichtung der 3>./4-Platte
schließt mit der mit dem Pfeil 4 angedeuteten Durchlaßrichtung des Polarisators 3 einen Winkel von 45 ein.
Die aus der ^/4-Platte 6 austretende Strahlung ist
also zirkulär polarisiert. Diese Strahlung durchläuft
die Reihenschaltung zweier den Pockels-Effekt aufweisender elektrooptiseher Kristalle 8 und 11, deren Hauptrichtungen
mit den Pfeilen 9 und 12 angedeutet sind und miteinander einen Vfinkel von 45° einschließen.
An den Kristall 8 wird eine. Wechselspannung Y1 = V0sin(ot
aus der Wechselspannungsquelle 10 und an den Kristall
wird eine Wechselspannung V„. = Y^cosU)t aus der
Wechselspannungsquelle 13 gelegt. Auch kann ζ»Β. eine
einzige Quelle verwendet und ein Phasenverschiebungsnetzwerk in der Leitung zwischen der Quelle und einem
der Kristalle angeordnet werden. Die Spannung Y1 und V2
sind derart angelegt, daß die von der Spannung as Kristall 8 bzw. 11 erzeugte Feldstärke parallel zu der
Fortpflanzungsrichtung der Strahlung im Kristall ist.
Die aus dem Kristall 11 austretende Strahlung wird an dem flachen Spiegel "M reflektiert. Die Strahlung durchläuft
dann' die Kristalle 11 und 8 in entgegengesetztem
Sinne und wird über den halbdurchlässigen Spiegel 5 zu dem photoelektrischen Detektionssystem 15 geführt.
In der Zeichnung ist das am Spiegel 14 reflektierte Sünde! wieder mit eines einzigen Strahl angegeben, der
der Deutlichkeit halber gegen den auf den Spiegel 14 auffallenden Strahl verschoben ist.
Die Amplitude Y^ der an die Kristalle 8 und 11 angelegte
009837/1230 .. BAD ORIGINAL
Spannung Ist derart groß, daß zirkulär polarisierte ,,
auf den Kristall 8 bzw-. 11 auffallende Strahlung bei
einer Spannung gleich 2TQ in linear polarisierte Strahlung umgewandelt werden würde.
Da die Doppelbrechung eines anisotropen Elements, insbesondere, eines elektrooptischen Kristalls, nach Reflexion
der das Element durchlaufenden Strahlung linear zunimmt, kann der Kristall 8 bzw. 11 zusammen mit seiner in bezug
auf den Reflektor 14 spiegelblldH-chen Abbildung gleichsam
als ein einziger Kristall betrachtet werden.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist die
gleichen Eigenschaften wie die Torrichtung nach Flg. 2
der Hauptanmeldung auf. Denn der Kristall 8 in dieser
Zeichnung kann mit dem Kristall 25 nach Fig. 2 verglichen
werden, während der Kristall 11 zusammen mit seinem Spiegelbild mit dem Kristall 26 und die spiegelbildliche
Abbildung des Kristalls 8 mit dem Kristall 27 verglichen
werden kann.
Die Amplitude der Spannung am Kristall 11 beträgt aber
nur die Hälfte der Spannung am Kristall 26. Außerdem sind die Phasen der an den Kristall 8 und an dessen
spiegelbildliche Abbildung angelegten Wechselspannungen
automatisch einander gleich. Schwierigkeiten bei der Einstellung ergeben sich also nicht.
Bei einer Ausführungsform, bei der die Kristalle 8 und
11 aus Kaliumdideuteriumpbosphat (KDDP) bestanden, war
T0 = 2 kT. Die Wellenlänge der Strahlung war X= 6328 &E.
Es versteht sich, daß im allgemeinen eine Torrichtung
nach der Hauptanmeldung mit 2n-1 Kristallen (n^2)
durch eine Torrichtung mit π Kristallen und einem sieh daran anschließenden Umkehr-Element ersetzt werden kann. ■
" _ 5 -■:■■ :;;
ν ? 009837/1230
Als Umkehr-Element kann außer einem flachen Spiegel z.B. ein sogenanntes Katzenauge ("cat's eye") verwendet
werden. Ein Katzenauge ist aus einer Linse und einem in der Brennebene.der linse angeordneten flachen oder
hohlen Spiegel aufgebaut· ' ■ ■
Patentanspruch:
009837/1230 BAD
Claims (1)
- .AgEiHPAgSERUOH;Vorrichtung zur Umwandlung zirkulär oder nahezu zirkulär polarisierter Strahlung in linear oder nahezu linear
polarisierte Strahlung mit einer Polarisationsebene, die sich mit einer konstanten oder nahezu konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht, welche Vorrichtung eine Reihen—,
schaltung mindestens zweier elektrooptischer Kristalle
enthält, wobei die gegenseitige Orientierung dieser
Kristalle und die an die Kristalle angelegten elektrischen Spannungen geeignet gewählt sind. Fach Patent
(PA P 17 97 378.3), dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reihenschaltung ein Umkehr-Element anschließt, so daß
die aus der Reihenschaltung austretende Strahlung nach
Reflexion die Reihenschaltung in entgegengesetztem Sinne durchläuft.Ö00831/1230
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|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |