DE19924824C1 - Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle - Google Patents

Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle

Info

Publication number
DE19924824C1
DE19924824C1 DE19924824A DE19924824A DE19924824C1 DE 19924824 C1 DE19924824 C1 DE 19924824C1 DE 19924824 A DE19924824 A DE 19924824A DE 19924824 A DE19924824 A DE 19924824A DE 19924824 C1 DE19924824 C1 DE 19924824C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reflection
angle
mirror
reflected
change
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 - Lifetime
Application number
DE19924824A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Koch
Christian Scholz
Ralf Engelhardt
Stefan Kubasiak
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.)
Heidelberg Engineering GmbH
Original Assignee
MED LASERZENTRUM LUEBECK GmbH
Medizinisches Laserzentrum Luebeck GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MED LASERZENTRUM LUEBECK GmbH, Medizinisches Laserzentrum Luebeck GmbH filed Critical MED LASERZENTRUM LUEBECK GmbH
Priority to DE19924824A priority Critical patent/DE19924824C1/de
Priority to US09/579,968 priority patent/US6341870B1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19924824C1 publication Critical patent/DE19924824C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/06Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the phase of light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung dient zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle, und zwar insbesondere eines Lichtstrahles zwischen Sender und Empfänger. Sie weist zwei gegenüberliegende Reflexionseinrichtungen auf, zwischen denen der Strahl reflektiert wird, sowie eine Einrichtung zur Veränderung des Abstandes dieser Reflexionseinrichtungen. Die Reflexionseinrichtungen sind in einem Winkel beta zueinander angeordnet, der zwischen 0 DEG und 45 DEG liegt, so daß der einfallende Strahl mehrfach zwischen den Reflexionseinrichtungen hin- und hergeworfen wird, bis er schließlich deckungsgleich zurückgeworfen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Lauf­ strecke einer elektromagnetischen Welle gemäß den im Oberbegriff des Anspru­ ches 1 angegebenen Merkmalen.
Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und dienen zur Laufzeitveränderung eines Strahls, zur Erzeugung einer Doppler-Verschiebung, zur Erzeugung eines zeit­ abhängigen Spektrums oder dergleichen. Sie werden beispielsweise bei der opti­ schen Kohärenztomographie (OCT), bei der Absorptionsmessung oder auch bei der Fouriertransformspektroskopie eingesetzt. Allgemein sind derartige Vorrichtungen dann einsetzbar, wenn es notwendig ist, die optische Weglänge eines Strahlengan­ ges zu verändern.
Aus US-PS 5,220,463 ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Dort wird die Ver­ änderung der Laufstrecke des Lichtstrahls mittels eines Kurbelantriebes erzeugt, wobei am Ende der Kurbelstange ein Retroreflektor angeordnet ist, der an einer Parallelführung läuft, so daß der Reflektor bzw. das Reflektorenpaar bei jeder Kurbelumdrehung eine Wegstrecke vor- und zurückbewegt wird, welche dem doppelten Abstand zwischen Anlenkpunkt der Kurbelstange und der Drehachse der Welle entspricht. Der Lichtstrahl durchläuft etwa fünfmal den zwischen den Reflexionseinrichtungen liegenden Raum, bevor er umgelenkt durch einen Spiegel quer zur Einfallsrichtung die Anordnung verläßt. Die hierbei zu erreichende Weglängen- bzw. Laufzeitänderung ist vergleichsweise gering, da der Lichtstrahl nur wenige Male zwischen den Reflexionseinrichtung hin- und hergeworfen wird, bevor er austritt. Eine Vergrößerung der Spiegel- bzw. Retroreflektoren kann hier kaum Abhilfe schaffen, da mit zunehmender Größe auch die Trägheitseigen­ schaften der bewegten Teile negativ beeinflußt werden. Das System stößt also an seine physikalischen Grenzen. Ein weiterer Nachteil ist, daß aufgrund der Umset­ zung des rotatorischen Antriebes in eine translatorische Bewegung die trans­ latorische Bewegung nicht linear, sondern abhängig von der Winkelstellung der Kurbel ist.
Insoweit günstiger ist die aus US-PS 5,784,186 bekannte Vorrichtung, bei der Spiegelanordnungen auf einer rotierenden Scheibe vorgesehen sind. Hierbei erfolgt zwar eine praktisch lineare Weglängenänderung über die Zeit, doch ist diese Weglängenänderung selbst recht gering, da der Strahl nur einmal reflektiert wird und somit ein Multiplikator fehlt.
Die sich in diesem Zusammenhang insbesondere bei der optischen Kohärenztomo­ graphie ergebenden Probleme sind beispielhaft in dem Artikel "In vivo video rate optical coherence tomography" von Andrew M. Rollins u. a. in OPTICS EX- PRESS Vol. 3, Nr. 6 vom 14.09.1998, Seiten 219 bis 229, insbesondere auf Seite 221 beschrieben.
Vor diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Veränderung der Weglänge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle, insbesondere eines Lichtstrahles, so auszubilden, daß eine möglichst große, schnelle und kontrollierte Variation der Laufzeit mit ein­ fachen Mitteln möglich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Gemäß der Erfindung sind mindestens zwei gegenüberliegend angeordnete Refle­ xionseinrichtungen vorgesehen, zwischen denen der Strahl reflektiert wird und deren Abstand veränderbar ist. Die Anordnung der Reflexionseinrichtungen erfolgt dabei in einem Winkel β zueinander, der zwischen 0° und 45° (0° < β < 45°) liegt. Die Reflex­ ionseinrichtungen werden also so zueinander angeordnet, daß sie einen spitzen Winkel aufspannen, derart, daß der Lichtstrahl mehrfach zwischen den Reflexions­ einrichtungen hin- und hergeworfen wird und dabei die gesamte Breite der Reflex­ ionseinrichtungen durchläuft, bis schließlich der Lichtstrahl im 90°-Winkel auf eine der Reflexionseinrichtungen auftrifft und dann denselben Weg wieder zurück­ läuft. Durch diese Anordnung wird einerseits eine große Weglängenänderung erreicht, da bei geeigneter Wahl des Winkels β der Lichtstrahl zigfach hin- und hergeworfen wird, bis er die Breite der Reflexionseinrichtung durchlaufen hat und andererseits nicht die Gefahr besteht, daß durch Abstandsänderung der Reflexions­ einrichtungen der Lichtstrahl "aus dem System fällt". Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß der ein- und ausfallende Strahl bei geeigneter Anordnung zusammenfallen. Durch die Vielzahl der Reflexionen zwischen den Einrichtungen wird bei schon geringer Verschiebung der Reflexionseinrichtungen zueinander eine vergleichsweise große Weglängenänderung erreicht.
Als Reflexionseinrichtung kann beispielsweise ein Spiegel, ein Prisma, ein Retro­ reflektor oder dergleichen dienen. In einfachster Form werden die Reflexionsein­ richtungen durch zwei im spitzen Winkel zueinander angeordnete Spiegel gebildet, wobei der spitze Winkel β vorzugsweise im Bereich zwischen 0,01° und 5° liegt. Um den Strahl möglichst häufig zwischen den Spiegeln reflektieren zu lassen, wird der Winkel β möglichst flach gewählt, es werden also die Spiegel nahezu parallel zueinander angeordnet.
Statt eines Spiegelpaares kann auch ein Spiegel mit einem Retroreflektor gegen­ überliegend kombiniert werden. Verdoppelt werden kann die Wegänderung durch die Verwendung von zwei Prismen als gegenüberliegende Reflexionseinrichtun­ gen, wobei dann, wenn der einfallende und ausfallende Strahl zusammenfallen sollen, zusätzlich eine dritte Reflexionseinrichtung, beispielsweise in Form eines Spiegels, vorzusehen ist.
Die Veränderung des Abstandes der Reflexionseinrichtungen zueinander kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise elektromotorisch mittels eines Exzentertriebes, mittels eines elektromagnetischen Antriebes (z. B. Tauchspule), mittels eines pneumatischen Antriebes oder dergleichen. Bevorzugt erfolgt der Antrieb jedoch piezoelektrisch, und zwar über ein stack von Piezoelementen. Die stack-Anordnung, d. h. die Anordnung mehrerer Piezoelemente hintereinander, sorgt für ausreichend großen Hub und damit die gewünschte Weglängenänderung. Alternativ zur stack-Anordnung kann auch ein einzelnes Piezoelement vorgesehen werden, das mit entsprechend höherer Spannung beaufschlagt wird, um den gewünschten Hub zu erreichen. Da die Piezoelemente sehr schnell reagieren, ist damit auch die Steuerung eines Geschwindigkeits- oder Wegprofiles möglich, was weitere Anwendungsbereiche der Vorrichtung eröffnet. Wenn zusätzlich ein Wegaufnehmer so an der Vorrichtung angebracht wird, daß die tatsächliche Aus­ lenkung der beweglichen Reflexionseinrichtung bestimmt werden kann, besteht die Möglichkeit, die Position oder Geschwindigkeit der Reflexionseinrichtung auf ein vorgegebenes Profil zu regeln. Es können wahlweise eine oder beide der gegen­ überliegenden Reflexionseinrichtungen bewegbar angeordnet werden, so daß die Wegänderung bei geeigneter Ansteuerung der Antriebselemente nochmals ver­ größert werden kann.
Um sicherzustellen, daß bei der Abstandsänderung der Winkel β der Reflexions­ einrichtungen zueinander konstant bleibt, ist es zweckmäßig, die bewegbare Reflexionseinrichtung entsprechend zu führen. Die Parallelführung kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise mittels eines Wälzlagers, mittels eines Gleitlagers, mittels eines pneumatischen Lagers oder dergleichen. Bevorzugt erfolgt die Führung des beweglichen Teils oder der beweglichen Teile mittels eines Festkörpergelenks, insbesondere einer Parallelblattfederführung.
Je nach verwendeter Reflexionseinrichtung müssen unterschiedliche Anforderun­ gen von der Führung erfüllt werden. Wenn die bewegliche Reflexionseinrichtung ein Spiegel ist, sollte die Führung zunächst natürlich die gewünschte Translation entlang der Z-Achse (siehe Fig. 2) ermöglichen. Falls sich im Zusammenhang mit der gewünschten Translation eine zusätzliche translatorische Bewegung entlang der Y-Achse (siehe Fig. 2) einstellt, schränkt das die Funktionsweise der Vor­ richtung nicht ein. Auch eine Rotationsbewegung um die Z-Achse (rollen) schränkt die Funktionsweise nicht ein. Die Führung muß allerdings parasitäre Rotations­ bewegungen um die Y- und X-Achsen (siehe Fig. 2) (gieren und nicken) wirkungs­ voll unterdrücken (kleiner einige µrad in der bevorzugten Ausführung), da andern­ falls nicht gewährleistet werden kann, daß der aus der Vorrichtung austretende Strahl deckungsgleich mit dem in die Vorrichtung eintretenden Strahl bleibt.
Falls die bewegliche Reflexionseinrichtung ein Prisma ist, können die Anforderun­ gen an die zulässigen Verkippungen um die X-Achse erheblich geringer sein, da die Verwendung eines Prismas die Vorrichtung invariant gegen Nickbewegungen macht. Bei der Verwendung eines Retroreflektors als bewegliche Reflexionsein­ richtung wird die Vorrichtung invariant gegen alle rotatorischen Bewegungen.
Das Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vielfältig. Eine bevor­ zugte Anwendung ist der Einsatz als Multipathzelle in der Spektroskopie. Hierbei befindet sich das zu untersuchende Gas zwischen den beiden Reflexionseinrichtun­ gen. Eine weitere vorteilhafte Verwendung der Vorrichtung als Multipathzelle liegt in der Fourier-Transformspektroskopie, wobei mittels der beweglichen Reflexions­ einrichtung die notwendige Längenänderung des Probenzweigs erreicht werden kann. Auch kann die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebildete Multipath­ zelle zur Absorptionsmessung verwendet werden, wobei mittels der beweglichen Reflexionseinrichtung die Länge der Absorptionsstrecke geändert wird, so daß eine differentielle Messung des Absorptionskoeffizienten möglich ist. Eine bevorzugte Anwendung der Vorrichtung liegt in der optischen Kohärenztomographie, wobei die Vorrichtung dort als Referenzzweig des verwendeten Interferometers dient.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Vorrichtung mit zwei Spiegeln als Reflexionseinrichtungen in schematischer, perspektivischer Darstellung,
Fig. 3 eine Vorrichtung mit einem Spiegel und einem Prisma in Dar­ stellung nach Fig. 2,
Fig. 4 schematisch den Strahlenverlauf in der Vorrichtung nach Fig. 3 und
Fig. 5 eine Vorrichtung mit zwei Prismen und einem Spiegel in Dar­ stellung nach Fig. 2.
Es sind zwei im wesentlichen gegenüberliegende Reflexionseinrichtungen 1 und 2 in Form von Spiegeln vorgesehen, die in einem spitzen Winkel β zueinander angeordnet sind. Die Spiegel 1, 2 sind so angeordnet, daß sie lediglich in der in Fig. 1 sichtbaren Ebene im Winkel β zueinander stehen, im übrigen jedoch achs­ parallel zueinander sind.
Die Darstellung nach Fig. 1 dient ausschließlich zum Verständnis der Wirkungs­ weise der Funktion und ist weder maßstäblich noch winkelgetreu. Der tatsächliche Winkel β beträgt in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 0,27°. Ein einfallender Lichtstrahl 3 - die Einfallrichtung ist mit 4 gekennzeichnet - trifft mit einem Einfallswinkel α auf den ersten Spiegel 1, der diesen mit gleichem Ausfallswinkel zum Spiegel 2 reflektiert. Der Spiegel 2 wiederum wirft den Lichtstrahl 3 zurück zum Spiegel 1. Der Lichtstrahl 3 durchläuft den zwischen den Spiegeln 1 und 2 gebildeten Raum viele Male, bis er schließlich in einem Winkel von 90° auf den. Spiegel 2 auftrifft, wonach er nun den gleichen Weg noch einmal zurückläuft, bis schließlich der Lichtstrahl wieder vom Spiegel 1 aus der Anordnung austritt. Die Austrittsrichtung ist mit 5 gekennzeichnet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind der einfallende und der ausfallende Lichtstrahl 3 deckungsgleich. Der Einfallswinkel α beträgt 13° und steht zum Winkel β zwischen den Spiegeln 1 und 2 in folgender Beziehung:
α = n . β
wobei n die Anzahl der Reflexionen zwischen den Spiegeln 1 und 2 ist.
Legt man näherungsweise den Abstand zwischen den Spiegeln 1 und 2 als einen mittleren Abstand a fest, so ergibt sich näherungsweise die Weglänge s, die von dem eingestrahlten Lichtstrahl zwischen den Spiegeln bis zum Austritt zurückge­ legt wird wie folgt:
s = n . a
Bewegt man nun bei geeigneter Wahl der Bewegungsrichtung die Spiegel 1 und 2 unter Einhaltung des Winkels β zueinander, beispielsweise in Richtung z, so ergibt sich eine Weglängenänderung Δs, die der Anzahl der Reflexionen multipliziert mit der Abstandsänderung entspricht
Δs = n . Δa.
Um beispielsweise eine für die optische Kohärenztomographie erforderliche Weglängenänderung von 2 mm zu erreichen, genügt ein Bewegen der Spiegel 1 und 2 zueinander bzw. eine Bewegung des Spiegels 1 in Richtung Z in bezug auf den Spiegel 2 von 45 µm. Der Einfallswinkel α beträgt dabei 13°, der mittlere Abstand a der Spiegel zueinander 7,55 mm (Fig. 1). Dabei ergibt sich eine Weg­ strecke s von 350 mm bei 46 Reflexionen. Es wird also deutlich, daß aufgrund der vielfachen Reflexionen nur eine vergleichsweise kleine Abstandsänderung zwi­ schen den Spiegeln 1 und 2 erforderlich ist, um eine vergleichsweise große Weg­ längenänderung zu erhalten. Eine solche Weglängenänderung kann beispielsweise durch einen Piezotranslator, sei es in Form eines einzelnen Piezoelementes oder eines stacks von Piezoelementen, erzeugt werden. Der Einfallswinkel α sollte nicht größer als 15° gewählt werden, da sonst die Reflektivitäten der Spiegel zu klein werden und damit die Lichtverluste in der Verzögerungsstrecke deutlich ansteigen.
In Fig. 2 ist die anhand von Fig. 1 beschriebene Spiegelanordnung vorrichtungs­ mäßig realisiert. Der in einer nicht dargestellten Lichtquelle, beispielsweise in einem Laser, erzeugte Lichtstrahl wird über einen Lichtleiter 6 in die Vorrichtung eingeführt. Am Ende des Lichtleiters 6 ist ein Kollimator 7 angeordnet, aus dem der Lichtstrahl 3 austritt, im Winkel α auf den Spiegel 1 trifft und in der vor­ beschriebenen Weise den Weg zwischen den Spiegeln 1 und 2 durchläuft. Der Spiegel 2 ist über einen Ständer 8 fest und starr mit einer Bodenplatte 9 der Vor­ richtung verbunden, welche die mechanische und auch optische Basis der Vor­ richtung bildet.
Der Spiegel 1 ist an einer Parallelblattfederführung 10 angebracht, deren oberer Teil 11 beweglich und deren unterer Teil 12 fest mit der Bodenplatte 9 verbunden ist. Oberer und unterer Teil 11 und 12 der Parallelblattfederführung 10 sind in an sich bekannter Weise durch Blattfedern so miteinander verbunden, daß der obere Teil 11 im wesentlichen in Richtung Z bewegbar ist, wobei sich der obere Teil 11 aufgrund der Federwirkung der in der Figur nicht dargestellten Blattfedern selbst­ tätig in eine neutrale Ausgangsstellung zurückstellt. Der obere Teil 11 ist an der vom Spiegel 1 abgewandten Stirnseite durch einen Piezotranslator 13 beaufschlagt, der sich an einem Ständer 14 abstützt, der fest mit der Bodenplatte 9 verbunden ist. Bei elektrischer Beaufschlagung des Piezotranslators 13 kommt es zu einer span­ nungsproportionalen Längenänderung des Piezoelementes (bzw. der Piezoelemen­ te). Bevorzugt wird die Vorrichtung so betrieben, daß die Anregung durch den Piezotranslator mittels eines Positionssensors und eines Regelkreises auf einem vorgegebenen Positionsprofil nachgeführt wird.
Bei der anhand von Fig. 3 dargestellten Ausführung ist der Spiegel 1 durch ein Prisma 15 ersetzt, im übrigen ist der Aufbau mit dem der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung identisch. Wie die schematische Darstellung des Strahlverlaufes anhand von Fig. 4 verdeutlicht, wird durch das Prisma der Weg, den der Strahl 3 innerhalb der Anordnung zurück legt, vergrößert; gleich bleibt hingegen die mögliche Wegänderung im Vergleich zu einer Spiegelanordnung gemäß Fig. 2. Der Winkel β ist in diesem Falle zwischen der zum Prisma 15 weisenden Fläche des Spiegels 2 und der gegenüberliegenden Grundfläche 16 (entspricht der Hypote­ nuse des im Querschnitt des Prismas gebildeten Dreiecks) aufgespannt. Auch der Einfallswinkel α ist bezogen auf diese Grundfläche 16 zu verstehen.
Bei der Variante gemäß Fig. 5 ist auch der Spiegel 2 durch ein Prisma 17 ersetzt. Bei dieser Anordnung ist ein weiterer schräg gegenüber vom Prisma 17 liegender Spiegel 18 erforderlich, um den aus der Anordnung austretenden Strahl wieder in Übereinstimmung mit dem eintretenden Strahl 3 zu bringen. Der Spiegel 18 ist über einen Ständer 19 ebenfalls fest mit der Bodenplatte 9 verbunden. Bei dieser Anordnung wird nicht nur der Weg, den der Strahl 3 innerhalb der Anordnung zurücklegt, weiter vergrößert, sondern darüber hinaus auch die mögliche Weg­ änderung gegenüber den vorbeschriebenen Anordnungen verdoppelt.
Mit den vorbeschriebenen Vorrichtungen ist es nicht nur möglich, die Weglängen­ änderung und damit die Laufzeit des Strahles 3 zwischen einem Sender, z. B. einem Laser und einem Empfänger, zu steuern, sondern es kann darüber hinaus durch Vorsehen einer geeigneten Steuerung oder vorzugsweise Regelung auch ein vorgegebenes Geschwindigkeitsprofil erzeugt werden, mit dem die Wegänderung erfolgt. Anstelle der in den Ausführungsbeispielen dargestellten Piezotranslatoren können auch ein magnetostriktives Element in Verbindung mit einer Spule oder andere geeignete Antriebe verwendet werden. Auch die beschriebene Parallelblatt­ federführung ist nur eine mögliche zahlreicher denkbarer Varianten, um sicher­ zustellen, daß die Anordnung nur in z-Richtung bewegt wird. Weiterhin kann auch für die andere Reflexionseinrichtung 2 bzw. 17 ein Antrieb vorgesehen sein, so daß bei geeigneter Synchronisation beider Antriebe eine noch größere Änderung der Weglänge erzielbar ist. Auch können die Spiegel 1, 2 durch andere geeignete Reflexionseinrichtungen ersetzt werden. So kann beispielsweise der Spiegel 2 durch ein Retroprisma ersetzt sein.
Bezugszeichenliste
1
- erster Spiegel
2
- zweiter Spiegel
3
- Lichtstrahl
4
- Einfallsrichtung
5
- Austrittsrichtung
6
- Lichtleiter
7
- Kollimator
8
- Ständer
9
- Bodenplatte
10
- Parallelblattfederführung
11
- oberer Teil von
10
12
- unterer Teil von
10
13
- Piezotranslator
14
- Ständer
15
- Prisma
16
- Grundfläche von
15
17
- Prisma
18
- Spiegel
19
- Ständer
α - Einfallswinkel
β - Winkel zwischen den Reflexionseinrichtungen [
1
und
2
bzw.
2
und
15
bzw.
17
und
15
]
a - mittlerer Abstand zwischen den Reflexionseinrichtungen [
1
und
2
bzw.
2
und
15
bzw.
17
und
15
]
n - Anzahl der Reflexionen
s - Weglänge, die der Lichtstrahl zwischen den Reflexionseinrichtun­ gen zurücklegt
Δa - Abstandsänderung
Δs - Weglängenänderung

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektro­ magnetischen Welle, insbesondere eines Lichtstrahls (3), mit zwei gegen­ überliegend angeordneten Reflexionseinrichtungen (1, 2; 2, 15; 15, 17), zwischen denen der Strahl (3) reflektiert wird, sowie mit einer Einrichtung (10, 13) zur Veränderung des Abstands (a) der Reflexionseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseinrichtungen (1, 2; 2, 15; 15, 17) einen Winkel β einschließen, wobei 0° < β < 45° ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Reflexionseinrichtung durch einen Spiegel (1, 2) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß minde­ stens eine Reflexionseinrichtung durch ein Prisma (15, 17) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Reflexionseinrichtung durch einen Retroreflektor ge­ bildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reflexionseinrichtungen (1, 2; 2, 15; 15, 17, 18) so zueinander angeordnet sind, daß der einfallende und der ausfallende Strahl auf derselben Achse liegen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel β zwischen 0,01° und 5° beträgt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Einfallswinkel α des Strahls (3) auf die erste Reflexionsein­ richtung (1; 17) zwischen 5° und 25° beträgt, wobei α stets größer als β ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Reflexionseinrichtung (2; 15) fest und die andere (1; 17) in konstantem Winkel zur ersten bewegbar angeordnet ist und daß die Bewegung durch mindestens ein piezoelektrisches Element erzeugt wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Reflexionseinrichtungen jeweils in konstantem Winkel zueinander bewegbar angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegung durch mehrere in Reihe hintereinander zu einem Stapel angeordnete piezoelektrische Elemente (13) erzeugt wird.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Steuerung, vorzugsweise eine Regelung vorgesehen ist, welche mindestens eine Reflexionseinrichtung (2; 15; 1; 17) nach einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil bewegt.
DE19924824A 1999-05-29 1999-05-29 Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle Expired - Lifetime DE19924824C1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924824A DE19924824C1 (de) 1999-05-29 1999-05-29 Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle
US09/579,968 US6341870B1 (en) 1999-05-29 2000-05-26 Device for changing the length of the running path of an electromagnetic wave

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924824A DE19924824C1 (de) 1999-05-29 1999-05-29 Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19924824C1 true DE19924824C1 (de) 2000-10-26

Family

ID=7909716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924824A Expired - Lifetime DE19924824C1 (de) 1999-05-29 1999-05-29 Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6341870B1 (de)
DE (1) DE19924824C1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW511369B (en) * 2001-05-25 2002-11-21 Veutron Corp Modularized light-guiding device and its manufacturing method
US6813050B2 (en) * 2002-01-18 2004-11-02 Nanguang Chen Rotary mirror array for fast optical tomography
US7904308B2 (en) 2006-04-18 2011-03-08 Align Technology, Inc. Method and system for providing indexing and cataloguing of orthodontic related treatment profiles and options
US9492245B2 (en) 2004-02-27 2016-11-15 Align Technology, Inc. Method and system for providing dynamic orthodontic assessment and treatment profiles
DE102004028204B3 (de) * 2004-06-09 2005-10-06 Medizinisches Laserzentrum Lübeck GmbH Verfahren zur Signalauswertung bei der OCT
US8843381B2 (en) 2006-04-18 2014-09-23 Align Technology, Inc. Automated method and system for case matching assessment based on geometrical evaluation of stages in treatment plan
US8224132B2 (en) * 2009-09-25 2012-07-17 Hermann Jr Richard J Electromagnetic radiation frequency optimizing device and method
US8111970B2 (en) * 2009-09-25 2012-02-07 Herrmann Jr Richard J Electromagnetic radiation frequency optimizing device and method with ambient heat conversion device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535743A1 (de) * 1995-09-26 1997-03-27 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum optischen Messen einer physikalischen Größe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953961A (en) * 1989-01-31 1990-09-04 Trw Inc. Light beam positioner
GB2231989B (en) 1989-05-24 1993-10-06 Stc Plc Neural networks
US5136415A (en) * 1990-07-31 1992-08-04 Xerox Corporation Multi-reflection scanner
US5784186A (en) 1996-12-04 1998-07-21 National Science Council Scanning optical delay device having a helicoid reflecting mirror

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535743A1 (de) * 1995-09-26 1997-03-27 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum optischen Messen einer physikalischen Größe

Also Published As

Publication number Publication date
US6341870B1 (en) 2002-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0146768B1 (de) Interferometer
EP0271646B1 (de) Vorrichtung zur berührungsfreien Messung eines Abstandes von einer Oberfläche, insbesondere zur Abtastung einer Kontur einer Oberfläche eines Werkstückes länges eines Messweges
DE2622113C3 (de) Optische Vorrichtung zur Korrektur der sphärischen Aberration eines sphärischen Hohlspiegels
EP1769220A1 (de) Geodätisches messgerät mit piezo-antrieb
EP0877913A1 (de) Vorrichtung zur messung der dicke transparenter gegenstände
DE2307298C3 (de) Optische Mehrfachdurchgangs-Absorptionsküvette
DE102011104023A1 (de) Optische Vorrichtung zum Führen von Strahlung aus einer Objektszene auf einen Detektor
EP0750174B1 (de) Referenzinterferometer mit variabler Wellenlänge
DE3650509T2 (de) Zoom-Mikroskop mit Kurbel und Gestängemechanismus
DE19924824C1 (de) Vorrichtung zur Veränderung der Länge der Laufstrecke einer elektromagnetischen Welle
EP2363928A1 (de) Laserdiodenaufbau mit reduziertem Rauschen
DE102012017920A1 (de) Optikanordnung und Lichtmikroskop
DE69016576T2 (de) Zweistrahl-Interferometer für ein Fourier-Spektrometer sowie Antriebsvorrichtung für einen beweglichen Planspiegel dafür.
DE3601442C2 (de)
DE102016005386B4 (de) Optomechanisch kompensiertes Spektrometer
DD202074A5 (de) Strahlenumlenkvorrichtung
DE19909913A1 (de) Elektromechanische Antriebsvorrichtung
DE102018109405B3 (de) Pulslängenanpassungseinheit, Lasersystem und Verfahren zur Pulslängenanpassung eines Laserpulses
DE69115283T2 (de) Positioniervorrichtung.
DE3431040C2 (de) Interferometer
DD139767A1 (de) Gelenk fuer ein beobachtungsgeraet
DE1772537C3 (de) Einrichtung zum selbsttätigen Ausgleich der Einflüsse zufälliger Bewegungen von optischen Geräten
WO2023160928A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum vermessen von wafern
DE1522279A1 (de) Vorrichtung mit verschiebbaren optischen Gliedern fuer Objektive mit veraenderbarer Brennweite
DE10392396B4 (de) Interferometer

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HEIDELBERG ENGINEERING GMBH, 69121 HEIDELBERG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: REBLE KLOSE SCHMITT PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT, DE

R071 Expiry of right