DE2128888A1

DE2128888A1 - Wellenlängenselektor für Strahlungsenergie

Info

Publication number: DE2128888A1
Application number: DE19712128888
Authority: DE
Inventors: Herwig Werner Fair Haven; Shank Charles Vernon Highlands; N.J. Kogelnik (V.StA.)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1970-06-16
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1971-12-23
Also published as: FR2095291B1; SE368744B; FR2095291A1; GB1333391A; US3675990A; NL7107968A; BE768473A

Description

WESTERN ELECTRIC COMPANY INCORPORATED Kogelnik 16-2

New York

Wellenlängenselektor für Strahlungsenergie

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wellenlängenselektor bzw. ein Schmalbandfilter.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem des wirksamen Auswählens eines schmalen Wellenlängenbandes aus einfallender Strahlung. Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden die Eigen ■ schäften eines dicken Transmissionshologramms ausgenutzt.

Ein Hologramm ist eine Aufzeichnung einer Gruppe von Interferenzstreifen, die durch Interferieren von zwei phasenbezogenen Bündeln elektromagnetischer Strahlung erzeugt werden. Für die Aufzeichnung bzw. Speicherung ist die Form von Änderungen des Transmissionsgrades oder der optischen Weglänge in einem geeigneten Aufzeichnungsmedium typisch. Solche Aufzeichnungen mit variablem Transmissionsgrad werden als Absorptionshologramme bezeichnet, während Aufzeichnungen mit variabler optischer Weglänge Phasenhologramme genannt werden.

Das Ausmaß der Änderung an einem bestimmten Punkt auf dem Aufzeichnungsmedium hängt von der Intensität der auf diesen

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Punkt fallenden Strahlung ab; da die Intensität des Streifenmusters sich gewöhnlich sinusförmig ändert, ist auch die Transmissionsgrad-Änderung oder die Änderung der optischen Weglänge sinusförmig. Wegen dieser Periodizität kann ein Hologramm als eine Gruppe von Linien maximalen (oder minimalen) Transmissionsgrades bzw. maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge angesehen werden, die durch Zonen getrennt sind, in denen sich der Transmissionsgrad oder die optische Weglange sinusförmig ändert. Der Abstand zwischen benachbarten Linien maximalen Transmissionsgrades oder maximaler optischtfer Weglänge ist gleich dem Streifenabstand.

Wenn die Dicke des Hologramms in Bezug auf den Abstand der Interferenzstreifen klein ist, so sind die Linien maximaler (oder minimaler) Durchlässigkeit oder optischer Weglänge im wesentlichen Linien auf dem Aufzeichnungsmedium; das Hologramm kann dabei als dünnes Hologramm angesehen werden. Wenn die Dicke des Hologramms jedoch größer als der Abstand der Interferenzstreifen ist, so sind die Linien bzw. Konturen im wesentlichen Oberflächen, und die Tiefe des Hologramms muß für gewöhnlich in Betracht gezogen werden. Ein solches Hologramm wird als dickes Hologramm oder als ein Volumen-Hologramm bezeichnet.

Wenn ein Hologramm mit einem Bild eines der beiden zum Ausbilden des Hologramms verwendeten Strahlen belichtet wird, so wird der belichtende Strahl durch den variablen Trans-

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missionsgrad oder die variable optische Weglänge gebeugt und rekonstruiert ein Bild des anderen Strahls. Zusätzlich zu diesem gebeugten Strahl wird auch ein transmittierter Strahl, der denjenigen Teil des einfallenden Belichtungsstrahls enthält, der von dem Hologramm nicht gebeugt oder absorbiert ist, von dem Hologramm projiziert. Wenn der gebeugte Strahl von der der Licht-Einfallseite entgegengesetzten Seite des Hologramms austritt, wird das Hologramm als Transmissions-Hologramm bezeichnet. Wenn der gebeugte Strahl auf derselben Seite austritt, auf die der Belichtungsstrahl einfällt, so heißt das Hologramm Reflexions-Hologramm.

Wenn das Hologramm ein dünnes Hologramm ist, wird eine Bildrekonstruktion in einigen Fällen selbst dann bewirkt, wenn der beleuchtende Strahl auf das Hologramm unter einem Winkel einfällt, der von dem Einfallwinkel auf das Aufzeichnungs- bzw. Speichermedium beim Formen des Hologramms vollständig abweicht. Wenn das Hologramm aber ein dickes Hologramm ist, so wird der BiIdrekonstruktionsvorgang durch die Braggsche Bedingung gesteuert, daß sin Θ. = η · sin Θ» = Ä/2d, wobei Θ. derjenige Winkel in Luft ist, den sowohl der Beleuchtungsstrahl als auch der gebeugte Strahl mit den Linien maximaler (oder minimaler) Durchlässigkeit oder optischer Weglänge bilden, θ_? derselbe Winkel in dem Speichermedium, η der mittlere Brechungsindex des Speichermediums, λ die Wellenlänge der braggschen Beugungsstrahlung im freien Raum und d der Abstand zwischen benachbarten Konturen bzw. Linien ist,

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Wenn daher die Wellenlänge der beleuchtenden Strahlung und der Abstand zwischen benachbarten Linien fest sind, wird der zweite" Strahl nur dann durch Beugung rekonstruiert, wenn der beleuchtende Strahl unter einem bestimmten Winkel auf die Linien fällt. Wenn andererseits der Einfallswinkel und der Abstand zwischen den Linien feststehen, so wird der gebeugte Strahl nur bei einer bestimmten Wellenlänge der einfallenden Strahlung gebildet. Als Ergebnis dieser Eigenschaften der Winkel- und Wellenlängen-Selektion können dicke Hologramme zum Aufzeichnen bzw. Speichern einiger überlagerter Hologramme, mehrfarbiger Hologramme und mit weißem Licht rekonstruierbarer Hologramme benutzt werden.

Die Aufgabe einer wirksamen Bandselektion wird erfindungsgemäß durch ein Filter gelöst, das sich durch ein dickes Transmissions-Hologramm und eine Reflexionseinrichtung auszeichnet, welche derart angeordnet ist, daß sie sowohl die durch das Hologramm übertragene Strahlung als auch die durch das Hologramm gebeugte Strahlung auf das Hologramm reflektiert. Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer illustrativen

Vorrichtung zur Bildung der Einrichtung nach Fig. 1;

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Fig. 3 eine Darstellung zur Erleichterung des Verständnisses der Betriebsweise der Einrichtung nach Fig. 1; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung in Anwendung zum Abstimmen eines Farbstoff-Lasers.

Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist eine reflektierende Einrichtung vorgesehen, welche sowohl die durch das Hologramm übertragene als auch die gebeugte Strahlung auf das dicke Transmissions-Hologramm reflektiert. Die wirksamste Strahlungsrückkehr in der Richtung antiparallel zu der Einfallsrichtung kann realisiert werden, wenn das Hologramm einen Beugungswirkungsgrad bzw. -verhältnis von angenähert 50 % besitzt.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform des neuen Filters gezeigt. Ein dickes Transmissions-Hologramm 11 ist durch eine reflektierende Einrichtung 21 hinterlegt, die in typischer Ausgestaltung eine hochreflexionsfähige metallische Schicht ist und auf einer Unterlage 22 ausgebildet ist. Das Hologramm ,11 ist aus Änderungen der optischen Weglänge in einem geeigneten Aufzeichnungs- bzw. Speichermedium 18 gebildet. Diese Änderungen können so orientiert sein, daß die Konturen bzw. Linien 12 maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge im wesentlichen rechtwinklig zur Hauptoberfläche 15 des Hologramm-Aufzeichnungsmediums 18 verlaufen. Da die Hauptoberfläche 15

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üblicherweise etwa parallel zur gegenüberliegenden Hauptoberfläche 14 verläuft, stehen die Konturen 12 gewöhnlich auch etwa rechtwinklig zur Oberfläche 14. Die Konturen können parallel zueinander verlaufende ebene Flächen sein, die sich von der Oberfläche 14 zur Oberfläche 15 erstrecken. Gegebenenfalls können die Konturen auch eine andere Form als eine ebene Fläche haben. So können beispielsweise Hologramme mit als gekrümmte Flächen ausgebildete Konturen hergestellt werden,, um bestimmte Abbildungseigenschaften auszunutzen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Aufzeichnungsmedium 18 auf einer transparenten Unterlage 19 angeordnet, welche das Aufzeichnungsmedium während der Bildung des Hologramms trägt und bei der Benutzung schützt. Auf der der transparenten Unterlage gegenüberliegenden Seite des Hologramms befindet sich die Reflexionseinrichtung 21. Gemäß einem typischen Ausführungsbeispiel weist diese Reflexionseinrichtung eine Schicht auf, die parallel zur Oberfläche 15 und daher senkrecht zu den Konturen 12 angeordnet ist; der Reflexionsgrad dieser Einrichtung ist vorzugsweise so groß wie möglich, um Strahlungsverluste zu vermeiden.

Eine beispielsweise Vorrichtung zum Formen des Hologramms 11 gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 gezeigt. Zu dieser Vorrichtung gehören ein Laser 31, ein Strahlteiler 33, ein Reflektor 35 und ein Aufzeichnungsmedium 218, das auf einer den Elementen

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18 und 19 gemäß Fig. 1 entsprechenden transparenten Unterlage 219 angebracht ist. Vorzugsweise ist das Aufzeichnungsmedium 218 ein transparentes Material, z. B. dichroitische Gelatine, in der ein dickes Phasenhologramm aufgezeichnet werden kann. Es können auch zahlreiche andere Stoffe ver-'wendet werden, um die Änderungen der optischen Weglänge in dem Speichermedium aufzuzeichnen, d. h. Änderungen bezüglich des Brechungsindexes oder der geometrischen Dicke oder beider des Speichermediums. So kann das Speicher- oder Aufzeichnungsmedium beispielsweise Polymethylmethacrylat sein.

Zur Bildung des Hologramms wird ein Lichtstrahl 32 vom Laser 31 durch den Strahlteiler 33 geschickt, durch den der Strahl in zwei Teilstrahlen angenähert gleicher Amplitude aufgeteilt wird. Mit Hilfe eines Reflektors 35 werden die beiden Strahlen unter gleichen Winkeln ^- auf das Aufzeichnungsmedium 218 gerichtet, wo sie interferieren. Vorzugsweise sind die Wellenfronten des Strahls 32 eben, so daß die im Aufzeichnungsmedium 218 gebildeten Interferenzringe eine Gruppe von parallelen Ebenen sind. Da der Winkel ^ zwischen jedem Strahl und der Normalen auf das Aufzeichnungsmedium 218 gleich ist, stehen die durch die Interferenz der beiden Strahlen gebildeten Ebenen ebenfalls normal auf der Oberfläche 215 des Aufzeichnungsmediums·

Bekanntlich hängt der Abstand der Ebenen von der Wellenlänge der beiden das Hologramm bildenden Strahlen und vom Winkel JL

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zwischen jedem dieser Strahlen und einer Normalen auf die Oberfläche 215 ab. Unter Benutzung der Erfindung wurden Hologramme mit einer aus einem Helium-Cadmium-Laser abgeleiteten kollimierten kohärenten Strahlung von 4416 A Wellenlänge gebildet· Die Strahlung fiel unter einem Winkel «^ = ±30 , + 47 und +_ 56 auf, wodurch sich Interferenzstreifen mit 2300, 3300 und 3700 Linien pro Millimeter und Abstände von 0,44, 0,33 bzw. 0,27 Mikrometer ergaben.

Nach der Belichtung des Hologramm-Speichermediums wir'd dieses gegebenenfalls entwickelt. In dem sich ergebenden Hologramm ist das Streifenmuster in Form von Änderungen der optischen Weglän-ge gespeichert. Wegen der Art der Bildung des Hologramms gemäß Fig. 2 sind die Konturen maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge etwa rechtwinklig zur Hauptoberfläche 215 des Hologramms orientiert. Das Hologramm wird sodann mit einer reflektierenden Schicht durch Aufpressen der reflektierenden Schicht auf die Oberfläche 215 des Hologramms kombiniert. Dadurch wird ein sandwichartiger Körper entsprechend Fig. 1 gebildet, der aus einer transparenten Unterlage 19, dem Hologramm 11, Konturen 12 maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge mit zur Oberfläche 15 und zur reflektierenden Schicht im wesentlichen senkrecht stehender Orientierung und einer von einer Unterlage 22 getragenen reflektierenden Schicht 21 besteht. Gegebenenfalls kann dieser Sandwich-Bauteil zum Schutz des Hologramms und der reflektierenden Schicht gegenüber der Umgebung eingeschlossen bzw. abgedichtet werden.

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Diese Kombination aus Transmissions-Hologramm und reflektierender Einrichtung kann sodann als Schmalbandfilter des Reflexionstyps verwendet werden. Die Funktionsweise dieses Hologramm-Filters und die Variablen dieser Konstruktion ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 3, in welcher die Wirkung des schematisch als Element 311 dargestellten Filters auf ein einfallendes Strahlungsbündel gezeigt ist. Ein Teil der auf das Hologrammfilter unter dem braggschen Winkel einfallenden Strahlung wird gebeugt und ergibt eine gebeugte Welle D, während ein anderer Teil unter Bildung einer Transmissionswelle T durchgelassen wird. Nach Reflexion durch die reflektierende Schicht setzt sich der Beugungsvorgang fort. Aus beiden Wellen D und T werden gebeugte Wellen DD und TD und durchgelassene Wellen DT und TT nach dem zweiten Durchgang gebildet. Es treten daher aus dem Transmissionsgitter zwei Wellen DT und TD aus, die sich in Antiparallelrichtung zur einfallenden Strahlung ausbreiten; außerdem ergeben sich Wellen DD und TT, die sich unter einem Winkel ausbreiten. Es läßt sich jedoch zeigen, daß die gebeugten Wellen bei jeder Beugung eine Phasenverzögerung von *\\/2 relativ zu den transmittierten bzw. durchgelassenen Wellen erleiden. Demgemäß sind die Wellen DD und TT um 180 phasenverschoben und heben sich gegenseitig auf, während die Wellen DT und TD gleichphasig sind.

Vorzugsweise hat das Hologramm einen Beugungswirkungsgrad, das ist der prozentuale Anteil der gebeugten Strahlung an der einfallenden Strahlungsmenge, der angenähert gleich dem

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Transmissions-Wirkungsgrad, d. h. dem prozentualen Anteil der transmittierten Strahlung an der gesamten eingefallenen Strahlungsmenge, ist. Demgemäß sind die Amplituden der gebeugten Welle und der durchgelassenen Welle nahezu gleich, und die ungleichphasigen Wellen DD und TT heben sich vollständig auf. Bei geringer oder fehlender Absorption im Hologramm, also im Falle von Phasenhologrammen wird eine vollständige gegenseitige Aufhebung erreicht, wenn die Beugungsund Transmissions-Wirkungsgrade jeweils angenähert 50 % sind. Demgemäß wird nahezu die gesamte auf das Hologramm unter dem braggschen Winkel auftreffende Strahlung in den Wellen DT und TD zurückgeworfen, welche sich in einer Antiparallelrichtung zur einfallenden Strahlung ausbreiten. Soweit Strahlung jedoch nicht bei dem braggschen Winkel einfällt, so z. B. Strahlung mit einer von der dem braggschen Winkel genügenden Wellenlänge abweichenden Wellenlänge, wird sie zum größten Teil von dem Hologrammgitter nicht gebeugt und von der reflektierenden Schicht von der Richtung des einfallenden Strahls abgelenkt. Daher wirkt die aus Hologramm und reflektierender Schicht bestehende Kombination als ein Wellenlängen-Selektionsreflektor.

Die Erfindung kann auch dann realisiert werden, wenn die Beugungs- und Transmissions-Wirkungsgrade nicht gleich sind und auch die Amplitude der gebeugten Welle nicht der Amplitude der durchgelassenen Welle entspricht. In einem solchen Fall tritt die gegenseitige Aufhebung nicht vollständig ein, und

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ein Teil der bei dem braggschen Winkel einfallenden Strahlung geht in den Wellen DD und TT verloren. Innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs kann das erfindungsgemäß angestrebte technische Verhalten jedoch auch in diesem Falle betätigt werden. Selbst bei sehr großen Strahlungsverlusten "kann die Erfindung mit Absorptions-Hologrammen trotz deren niedrigem Beugungswirkungsgrad realisiert werden.

Einzelheiten bezüglich der Bildung von Hologrammen eines gewünschten Wirkungsgrades über einen großen Wellenlängenbereich sind in H. Kogelnik's Artikel "Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings", Bell System Technical Journal, Band 48, Nr. 9, Seite 2909 (November 1969) beschrieben, in welchem die Gleichung (45) die relevanten Parameter zusammenfaßt .

Wie bereits oben erwähnt, sollten die Wellen DD und TT ebenfalls unter im wesentlichen denselben Winkeln austreten. Dies erfordert eine Struktur, welche die durchgelassene Welle T in eine Richtung parallel zu derjenigen der doppelt gebeugten Welle DD reflektiert. Eine solche Struktur liegt selbstverständlich dann vor, wenn die Konturen maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge im wesentlichen rechtwinklig zur reflektierenden Schicht stehen. Eine solche Struktur schickt auch die einfach gebeugten Wellen DT und TD in einerzur Richtung des einfallenden Strahls antiparallelen Richtung zurück.·

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Die Trennung zwischen den Wellen DT und TD ist von dem Abstand zwischen der Stirnfläche des Hologramms und der hinter dei? Rückfläche des Hologramms angeordneten reflektierenden Schicht abhängig. Bei dem untersuchten Ausführungsbeispiel betrug dieser Abstand angenähert 12 Mikrometer; selbstverständlich können andere Abstände verwendet werden, wenn andere Trennungen zwischen den Wellen annehmbar sind. Gegebenenfalls können das Hologramm und die reflektierende Einrichtung auch als getrennte Baueinheiten vorgesehen wer- W den. Eine solche Anordnung ist jedoch komplizierter, .zumal die reflektierende Einrichtung ausreichend nahe am Hologramm angeordnet sein sollte, daß sie den größten Teil sowohl der durchgelassenen als auch der gebeugten Strahlung zum Hologramm reflektiert, um Wellen mit annehmbarer Trennung zu bilden.

Die Kombination aus einem Hologramm und einer reflektierenden Einrichtung ist für viele Anwendungsfälle zweckmäßig, bei . denen ein Wellenlängen-Selektor erwünscht ist. So kann diese Kombination beispielsweise als Wellenlängen-Selektor in einem Spektrometer oder einem Monochromator unter Verwendung der Littrow-Konfiguration benutzt werden. Als zweckmäßig hat sich diese Kombination als Wellenlängen-Selektor bei einem Farbstoff-Laser erwiesen. Eine derartige Einrichtung ist in Fig. 4 gezeir£ „ Sie weist einen durch einen sphärischen Spiegel 457 und die Kombination 411 aus einem dicken Transmissions-Hologramm und einer reflektierenden Einrichtung

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gebildeten Resonator, eine Vorrichtung 441 zum Drehen der Kombination 411 zwecks Änderung des Strahlungseinfallwinkels auf das Hologramm, eine Zelle 455, durch welche der das aktive Laser-Medium darstellende Farbstoff strömt, und ein Strahlungsbündel 451 sowie eine zylindrische Linse 453 zum optischen Anregen des aktiven Mediums auf. Zum Betreiben des Farbstoff-Lasers wird der Farbstoff durch die Zelle 455 gepumpt, und ein intensiver Strahl 451, der beispielsweise von einem nicht gezeigten zweiten Laser abgeleitet ist, wird auf einen Teil der Farbstoffzelle gerichtet. In diesem Bereich findet die Laserwirkung statt, und es wird ein Strahlenbündel 410 längs der Resonator-Achse erzeugt. Diese Strahlung fällt auf die Kombination 411 aus Hologramm und reflektierender Einrichtung. Wie oben erwähnt, wirkt das Hologramm als Wellenlängenselektor und wirft in der zur Strahlungs-Einfallrichtung antiparallelen Richtung nur solche Strahlung zurück, die bei dem braggschen Winkel einfällt. Demgemäß ist das Ausgangssignal des Farbstofflaser-Resonators auf ein enges Wellenlängenband begrenzt. Es wurde bei einem praktischen Ausführungsbeispiel beobachtet, daß dieses Band angenähert 0,5 A ist.

Das besondere Ausgangssignal des Resonators kann in einfacher Weise durch Drehen des Hologramms mit Hilfe der Einrichtung 441 abgestimmt werden, um den Winkel, unter welchem die Strahlung auf die Konturen maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge in dem Hologramm trifft, zu ändern. Durch

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eine derartige Winkeländerung kann die der braggschen Bedingung genügenden Wellenlänge geändert werden. Dementsprechend wird auch die Wellenlänge des Ausgangssignals des Resonators geändert.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß verschiedene Abwandlungen des zuvor beschriebenen Filters möglich sind. So können beispielsweise viele andere Hologramm-Speicherstoffe verwendet werden, und die Einzelheiten des Hologramm-Auf-Zeichnungsvorgangs können variiert werden. Der Winkel «^ und die besondere Wellenlänge, unter der das Hologrammgitter gebildet wird, sind nur durch die Bedingung begrenzt, daß das Aufzeichnungsmedium in der Lage sein muß, die gebildeten Interferenzstreifen zu speichern, und ferner durch die Tatsache, daß der gespeicherte Streifenabstand den Beugung swirkungsgrad des Hologramms beeinflußt. Wenn erwünscht, kann das Hologramm mit einer Gruppe von unebenen Oberflächen maximaler (oder minimaler) optischer Weglänge hergestellt werden. Mit bekannten holographischen Methoden können Hologramme dieser Art hergestellt werden,.um die reflektierte Strahlung zu fokussieren.

Außerdem ist es möglich, die aus Hologramm und reflektierender Einrichtung bestehende Kombination in von der obigen Begehreibung abweichender Weise zu bilden. So kann das Aufzeichnungsmedium beispielsweise eine Schicht sein, die auf der Oberseite einer von einer Unterlage hinterlegten

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hochreflektierenden Schicht angeordnet ist. Wenn die reflektierende Schicht Strahlung der für die Erzeugung des Hologramms verwendeten Wellenlänge durchläßt, so ergibt sich keine Reflexion von dieser Schicht zur Interferenzbildung mit der Aufzeichnung des Hologramms im Aufzeichnungsmedium. Wenn das Aufzeichnungsmedium andererseits für Strahlung der bei der Erzeugung des Hologramms verwendeten Wellenlänge relativ undurchlässig ist, so kann nur ein geringer Teil der einfallenden Strahlung die reflektierende Schicht erreichen oder in" das Aufzeichnungsmedium reflek- . tiert werden. Bei Dichromat-Gelatine kann dies durch Erhöhen des prozentualen Anteils des Dichromats in der Gelatine derart verwirklicht werden, daß nur geringe Strahlung die reflektierende Schicht erreicht.

Wie leicht einzusehen ist, kann das neue Filter über einen extrem breiten Wellenlängenbereich verwendet werden, und es ist in keiner Weise auf ein besonderes Strahlungsband, z. B. das infrarote, sichtbare oder ultraviolette Band beschränkt, Offensichtlich muß jedoch unter Umständen das jeweils verwendete besondere Aufzeichnungsmedium und die besondere reflektierende Einrichtung geändert werden, wenn das Filter bei erheblich unterschiedlichen Wellenlängen betrieben werden soll.

Auch bei der in Fig. 4 gezeigten Einrichtung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Um beispielsweise die Strahlungs-

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Verluste noch weiter zu verringern, können das Hologramm
und die reflektierende Einrichtung in die Zelle 455 eingesetzt werden; um den Winkel, bei dem die Strahlung auf das Hologramm einfällt, zu ändern, können akusto-optische oder elektro-optische Ablenkvorrichtungen anstelle der Rotationseinrichtung 441 eingesetzt werden.

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Claims

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Patentansprüche

[ 1.)Schmalbandfilter,

gekennzeichnet durch ein dickes Transmissions-Hologramm und eine reflektierende Einrichtung, die so angeordnet ist, daß sie sowohl die von dem Hologramm durchgelassene als auch die von dem Hologramm gebeugte Strahlung auf das Hologramm reflektiert.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Hologramm aus Änderungen des Transmissionsgrades oder der optischen Weglänge und Konturen maximaler oder minimaler Durchlässigkeit oder optischer Weglänge besteht, welch letztere bezüglich der reflektierenden Einrichtung so orientiert sind, daß bei Einfallen eines Strahlenbündels auf das Hologramm von dem Hologramm durchgelassene Strahlung zum Hologramm in einer Richtung reflektiert wird, die parallel zu der Richtung der Strahlung im Hologramm ist, welche von dem Hologramm einmal vor dem Einfallen auf die reflektierende Einrichtung und einmal nach dem Einfallen auf die reflektierende Einrichtung gebeugt ist.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die reflektierende Einrichtung eine hinter dem Hologramm angeordnete Oberfläche ist, daß das Hologramm aus Änderungen des Transmissionsgrades oder der optischen Weglänge und Konturen maximaler oder minimaler Durchlässigkeit oder optischer Weglänge besteht, die zur

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reflektierenden Fläche etwa senkrecht stehen.
4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das dicke Transmissions-Hologramm ein Phasen-Hologramm ist.
5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Phasen-Hologramm einen Beugungswirkungsgrad von angenätiert 50 % hat und die reflektierende Einrichtung so angeordnet ist, daß sie wesentliche Teile
sowohl der vom Hologramm durchgelassenen als auch der gebeugten Strahlung zum Hologramm reflektiert.
6. Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Konturen maximaler
oder minimaler optischer Weglänge Ebenen sind.

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